Question

【題目】研究小組用下圖裝置制取Cl2，證明產生的氣體中含有HCl。

（1）儀器A的名稱為________；A中反應的離子方程式為________。

（2）甲同學將A中產生的氣體通入下列溶液：

實驗序號	試劑	現象
a	紫色石蕊溶液
b	AgNO3溶液	出現白色沉淀

①實驗a中的現象為________。

②不能證明產生的氣體中含有HCl的實驗是________（填字母序號）。

（3）已知將HCl氣體通入飽和食鹽水中有白色固體析出。乙同學將A中產生的氣體通入飽和食鹽水中，有白色固體析出，但該實驗不能證明氣體中含有HCl，結合化學用語解釋其原因：______________________________________。

（4）已知：2S2O32-+I2=== S4O62-+2I-。丙同學將A中產生的氣體通入蒸餾水中，得到溶液X，進行以下實驗證明氣體中含有HCl。

I．測定X中溶解的Cl2。取25.00 mL溶液X，加入過量KI溶液，然后用0.04 molL-1 Na2S2O3溶液滴定生成的I2，達滴定終點時消耗Na2S2O3溶液V mL。

II．測定X中Cl元素總量。另取25.00 mL溶液X，選用適當的還原劑將溶解的Cl2全部還原為Cl-，再用0.10 molL-1 AgNO3溶液滴定所得溶液中的Cl-。

①X中的HClO不會影響I的測定結果，原因是________。

②由I、II 中實驗數據可證明A中產生的氣體中含有HCl，則II中消耗0.10 molL-1 AgNO3溶液的體積應大于________mL（用含V的代數式表示）。

Answer 1

【答案】圓底燒瓶MnO2 + 4H++ 2Cl- =Cl2↑+ 2H2O +Mn2+溶液先變紅再褪色a、bCl2+ H2OHCl+HClO，Cl2溶于水后使得溶液中的c(Cl-)增大，也能析出晶體答案一：生成1 mol HClO需消耗1 mol Cl2， HClO也有氧化性，1 mol HClO和1 mol Cl2均能將2 mol KI氧化成I2。答案二：Cl2+ H2OHCl+HClO，Cl2發生反應時，上述平衡逆向移動，相當于Cl2全部參與氧化I-的反應0.4V

【解析】

（1）該儀器沒有支管，是圓底燒瓶；二氧化錳與濃鹽酸加熱反應生成氯化錳、氯氣和水，離子方程式為：MnO2 + 4H++ 2Cl-Cl2↑+ 2H2O +Mn2+ ；正確答案：圓底燒瓶；MnO2 + 4H++ 2Cl-Cl2↑+ 2H2O +Mn2+。

(2)①氯氣和水反應生成鹽酸和次氯酸，鹽酸電離產生氫離子，溶液顯酸性，紫色石蕊試劑顯紅色，次氯酸具有漂白性，使變紅的溶液褪色，所以，看到的現象為先變紅再褪色；正確答案：溶液先變紅再褪色。

②由于氯氣溶于水生成鹽酸和次氯酸，鹽酸電離出氫離子和氯離子，溶液顯酸性，氯離子遇到銀離子產生白色沉淀，所以ab都不能證明產生的氣體中含有HCl；正確選項ab。

(3) Cl2+ H2OHCl+HClO，Cl2溶于水后使得溶液中的c(Cl-)增大，使氯化鈉的沉淀溶解平衡右移，所以能析出氯化鈉晶體；正確答案：Cl2+ H2OHCl+HClO，Cl2溶于水后使得溶液中的c(Cl-)增大，也能析出晶體。

(4)①HClO也有氧化性，1molHClO能將2molKI氧化成I2，生成1molHClO需消耗1molCl2，相當于也是1molCl2將2molKI氧化成I2；或者從平衡角度解釋也可以，Cl2+ H2OHCl+HClO，Cl2發生反應時，上述平衡逆向移動，最終鹽酸和次氯酸都消耗完，相當于Cl2全部參與氧化I－的反應；正確答案：答案一：生成1molHClO需消耗1 molCl2， HClO也有氧化性，1mol HClO和1molCl2均能將2 molKI氧化成I2。答案二：Cl2+ H2OHCl+HClO，Cl2發生反應時，上述平衡逆向移動，相當于Cl2全部參與氧化I-的反應。

②1mol氯氣對應1mol碘，對應2mol硫代硫酸根離子，所以氯氣的物質的量（0.04×V×10－3）/2=0.02V×10－3mol， 根據Cl2—2Cl---2AgCl---2Ag+關系可知，銀離子的物質的量為0.04V×10－3mol，所以硝酸銀溶液的體積V＝n/c＝0.4V×10－3L=0.4V mL；A中產生的氣體若是含有氯化氫，氯化氫也會與硝酸銀反應，所以消耗硝酸銀溶液的體積應大于0.4V mL；正確答案：0.4V。