Question

【題目】某課外活動小組利用下列化學反應在實驗室中制備氯氣，并進行有關氯氣性質的研究。MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O

(1)該小組同學欲用下圖所示儀器及試劑(不一定全用)制備并收集純凈、干燥的氯氣。

①應該選擇的儀器是________(填字母)。

②濃鹽酸與二氧化錳反應的離子方程式為____________________________

(2)該小組同學設計并分別利用下圖所示裝置探究氯氣的氧化性。

①G中的現象是________，原因是__________________(用化學方程式表示)。

②H中的現象是__________________。

Answer 1

【答案】ACDBE MnO2+4H＋+2Cl-Mn2＋+Cl2↑+2H2O 溶液由無色變為藍色 Cl2+2KI=I2+2KCl 產生白色沉淀

【解析】

MnO2與濃鹽酸在加熱條件下反應制取氯氣，制取的氯氣中含有雜質HCl、水蒸氣，先通過飽和食鹽水除去雜質HCl，然后通過濃硫酸干燥氯氣，然后利用氯氣的密度比空氣大，用向上排空氣的方法收集，就得到干燥純凈的氯氣，氯氣是大氣污染物，根據氯氣能夠與強堿溶液反應的性質用NaOH溶液吸收多余的氯氣，進行尾氣處理。利用活動性強的可以將活動性弱的從相應的鹽中置換出來，然后根據I2遇淀粉溶液變為藍色，驗證氯氣的強氧化性，可以根據氯氣具有氧化性，也可以通過在溶液中將SO2氧化為硫酸，根據硫酸與可溶性鋇鹽反應產生難溶性的BaSO4白色沉淀來檢驗氯氣的強氧化性。

(1) ①利用MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，在A中制取Cl2，由于濃鹽酸具有揮發性，制取得到的氯氣中含有雜質HCl、水蒸氣，先通過C裝置用飽和食鹽水除去雜質HCl氣體，然后再通過D裝置用濃硫酸來干燥氯氣，根據氯氣的密度比空氣大，用B裝置采用向上排空氣的方法收集氯氣，由于氯氣是有毒的氣體，會造成大氣污染，所以在排放前要進行尾氣處理，根據Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，通過E裝置進行尾氣處理，因此使用裝置的先后順序為A、C、D、B、E；

②制取氯氣的反應MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O改寫為離子形式，根據物質的存在狀態及離子方程式拆分原則，可得相應的離子方程式為MnO2+4H＋+2Cl-Mn2＋+Cl2↑+2H2O；

(2)①將氯氣通入到含有淀粉KI溶液的G試管中，由于氧化性Cl2>I2，所以會發生反應：Cl2+2KI=I2+2KCl，反應產生的I2遇淀粉溶液變為藍色，所以看到的現象是溶液由無色變為藍色；

②將氯氣通入到溶有SO2氣體的BaCl2溶液的H中，發生反應：Cl2＋SO2＋2H2O=H2SO4＋2HCl，反應產生的硫酸會進一步發生反應：BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl，因此會看到H中的現象是產生白色沉淀。