Question

5．氯氣是一種重要的氧化劑．
（1）實(shí)驗(yàn)室除了可用二氧化錳和濃鹽酸反應(yīng)抽取氯氣，也可用氯酸鉀和濃鹽酸加熱制備氯氣，則反應(yīng)的化學(xué)方程式是MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+2H₂O+Cl₂↑．若產(chǎn)生0.3molCl₂，則消耗的還原劑的物質(zhì)的量是0.6mol．
（2）將氯氣通入足量的氯化亞鐵溶液中，反應(yīng)的離子方程式是2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，欲檢驗(yàn)Fe²⁺是否全部被氧化在Fe³⁺的操作、現(xiàn)象及結(jié)論為取待測(cè)液，加入高錳酸鉀，溶液褪色，證明有亞鐵離子，亞鐵離子沒有全部被氧化，若是加入高錳酸鉀，溶液不褪色，證明沒有亞鐵離子，亞鐵離子全部被氧化．
（3）在加熱條件下，濃NaOH溶液與氯氣反應(yīng)可獲取NaClO₃和氯化鈉，則反應(yīng)的離子方程式是3Cl₂+6OH^-=5Cl^-+ClO₃^-+3H₂O．
（4）已知在某溫度下，將氯氣通入燒堿液中，得到NaCl、NaClO和NaClO₃的混合液．經(jīng)測(cè)定，NaClO和NaClO₃的物質(zhì)的量之比為4：1，則反應(yīng)中被氧化與被還原的氯元素的物質(zhì)的量之比是9：5．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)室用濃鹽酸和二氧化錳制取氯氣，根據(jù)反應(yīng)物、生成物和反應(yīng)條件寫出反應(yīng)方程式；根據(jù)氯氣和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式、原子守恒計(jì)算還原劑的物質(zhì)的量；
（2）通入氯氣時(shí)Fe²⁺被氧化為鐵離子；Fe³⁺能和SCN^-生成絡(luò)合物，溶液呈現(xiàn)血紅色，亞鐵離子不能，但是能使高錳酸鉀退色；
（3）氯氣和濃氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉、氯酸鈉和水；
（4）Cl₂生成ClO^-與ClO₃^-是被氧化的過程，Cl₂生成NaCl是被還原的過程，氧化還原反應(yīng)中氧化劑和還原劑之間得失電子數(shù)目相等，根據(jù)ClO^-與ClO₃^-的物質(zhì)的量濃度之比可計(jì)算失去電子的總物質(zhì)的量，進(jìn)而可計(jì)算得到電子的總物質(zhì)的量，可計(jì)算被還原的氯元素的物質(zhì)的量，則可計(jì)算被還原的氯元素和被氧化的氯元素的物質(zhì)的量之比．

解答 解：（1）在加熱條件下，濃鹽酸和二氧化錳反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水，反應(yīng)方程式為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+2H₂O+Cl₂↑，該反應(yīng)中作還原劑的濃鹽酸反應(yīng)后生成氯氣，若產(chǎn)生1molCl₂，根據(jù)原子守恒知，被還原的濃鹽酸的物質(zhì)的量是2mol，若產(chǎn)生0.3molCl₂，則消耗的還原劑的物質(zhì)的量是0.6mol，
故答案為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+2H₂O+Cl₂↑；0.6mol；
（2）將氯氣通入足量的氯化亞鐵溶液中，反應(yīng)的離子方程式是2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，檢驗(yàn)Fe²⁺是否全部被氧化在Fe³⁺：向溶液中加入KSCN，出現(xiàn)血紅色，證明溶液中亞鐵離子被氧化為鐵離子，取待測(cè)液，加入高錳酸鉀，溶液褪色，證明有亞鐵離子，亞鐵離子沒有全部被氧化，若是加入高錳酸鉀，溶液不褪色，證明沒有亞鐵離子，亞鐵離子全部被氧化，故答案為：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；取待測(cè)液，加入高錳酸鉀，溶液褪色，證明有亞鐵離子，亞鐵離子沒有全部被氧化，若是加入高錳酸鉀，溶液不褪色，證明沒有亞鐵離子，亞鐵離子全部被氧化；
（3）氯氣和濃氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉、氯酸鈉和水，即3Cl₂+6OH^-=5Cl^-+ClO₃^-+3H₂O，故答案為：3Cl₂+6OH^-=5Cl^-+ClO₃^-+3H₂O；
（4）Cl₂生成ClO^-與ClO₃^-是被氧化的過程，化合價(jià)分別由0價(jià)升高為+1價(jià)和+5價(jià)，ClO^-與ClO₃^-的物質(zhì)的量濃度之比為4：1，則可設(shè)ClO^-為4mol，ClO₃^-為1mol，被氧化的Cl共為5mol，失去電子的總物質(zhì)的量為4mol×（1-0）+1mol×（5-0）=9mol，
氧化還原反應(yīng)中氧化劑和還原劑之間得失電子數(shù)目相等，
Cl₂生成NaCl是被還原的過程，化合價(jià)由0價(jià)降低為-1價(jià)，
則得到電子的物質(zhì)的量也應(yīng)為9mol，則被還原的Cl的物質(zhì)的量為9mol，
所以被還原的氯元素和被氧化的氯元素的物質(zhì)的量之比為9mol：5mol=9：5，
故答案為：9：5．

點(diǎn)評(píng) 本題考查氧化還原反應(yīng)的計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力的考查，題目難度不大，本題注意從氧化還原反應(yīng)中氧化劑和還原劑之間得失電子數(shù)目相等的角度計(jì)算，注意守恒法的利用．