Question

3．已知重鉻酸鉀和濃鹽酸在常溫下反應(yīng)可生成氯氣，試回答下列問題：（1）請完成并配平如下化學(xué)方程式，再用雙線橋表明電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：
K₂Cr₂O₇+HCl（濃）═KCl+CrCl₃+Cl₂↑+7H₂O
（2）濃鹽酸在上述反應(yīng)中體現(xiàn)的性質(zhì)有酸性和還原性．若反應(yīng)中轉(zhuǎn)移0.3mol電子，則氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量為1：6，產(chǎn)生的Cl₂的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）為3.36L．
（3）某化學(xué)學(xué)習(xí)小組利用上述原理制備一定量氯氣，并探究其性質(zhì)．
①儀器a的名稱是分液漏斗，B裝置盛裝飽和食鹽水，其作用是除去氯氣中的氯化氫．
②反應(yīng)開始一段時(shí)間后，C中的現(xiàn)象是溶液分層，下層為紫紅色．
③實(shí)驗(yàn)一段時(shí)間后，觀察到E的溶液中有白色沉淀，該白色沉淀的化學(xué)式為BaSO₄，相關(guān)反應(yīng)的離子方程式是SO₂+Cl₂+2H₂O═4H⁺+2Cl^-+SO₄^2-；SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓．
④反應(yīng)結(jié)束后，分別取D、F中的溶液各少量于試管中加熱，所產(chǎn)生的現(xiàn)象是：D中溶液：無明顯現(xiàn)象，F(xiàn)中溶液：恢復(fù)顏色

Answer 1

分析 （1）根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒及原子個(gè)數(shù)守恒規(guī)律配平方程式，；
（2）依據(jù)氯化氫在反應(yīng)中氯元素化合價(jià)變化判斷鹽酸性質(zhì)；依據(jù)方程式：K₂Cr₂O₇+14HCl═2KCl+2CrCl₃+3Cl₂↑+7H₂O，生成3mol氯氣，轉(zhuǎn)移6mol電子，氧化劑物質(zhì)的量為1mol，還原劑物質(zhì)的量為6mol，據(jù)此解答；
（3）①熟悉儀器的形狀說出其名稱；濃鹽酸易揮發(fā)制備的氯氣中含有氯化氫，依據(jù)氯氣、氯化氫的水溶性選擇合適的除雜劑；
②氯氣的氧化性強(qiáng)于碘，碘易溶于四氯化碳；
③二氧化硫與氯氣、水反應(yīng)生成鹽酸和硫酸，硫酸與氯化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀；
④二氧化硫的漂白性具有可逆性；次氯酸的漂白性不具有可逆性；

解答 解：（1）Cr元素化合價(jià)變化為：K₂Cr₂O₇→CrCl₃，化合價(jià)由+6→+3價(jià)，一個(gè)原子得3個(gè)電子，兩個(gè)原子得6個(gè)電子；Cl元素的化合價(jià)變化為：HCl→Cl₂，化合價(jià)由-1價(jià)→0價(jià)，一個(gè)原子失去一個(gè)電子，所以其最小公倍數(shù)為6，K₂Cr₂O₇的計(jì)量數(shù)為1，作還原劑的 HCl的計(jì)量數(shù)為6，再根據(jù)原子守恒判斷其它分子的計(jì)量數(shù)，根據(jù)元素守恒，生成物中的未知物為水．所以該方程式為：K₂Cr₂O₇+14HCl═2KCl+2CrCl₃+3Cl₂↑+7H₂O，用雙線橋表示為：；
故答案為：；

（2）反應(yīng)中氯化氫中氯元素部分化合價(jià)升高，表現(xiàn)為還原性，部分化合價(jià)不變表現(xiàn)為酸性，依據(jù)方程式：K₂Cr₂O₇+14HCl═2KCl+2CrCl₃+3Cl₂↑+7H₂O，生成3mol氯氣，轉(zhuǎn)移6mol電子，氧化劑物質(zhì)的量為1mol，還原劑物質(zhì)的量為6mol，則轉(zhuǎn)移0.3mol電子，則氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量為1：6，生成氯氣0.15mol，標(biāo)況下體積V=22.4L/mol×0.15mol=3.36L；
故答案為：酸性和還原性；1：6；3.36L；
（3）①圖中儀器a為分液漏斗；濃鹽酸易揮發(fā)制備的氯氣中含有氯化氫，氯氣在飽和食鹽水中溶解度不大，氯化氫易溶于水，用飽和食鹽水可以除去氯氣中的氯化氫；
故答案為：分液漏斗；除去氯氣中的氯化氫；
②氯氣的氧化性強(qiáng)于碘，氯氣與碘化鉀反應(yīng)生成單質(zhì)碘，碘易溶于四氯化碳，四氯化碳密度大與水，與水互不相溶，所以看到現(xiàn)象：溶液分層，下層為紫紅色；
故答案為：溶液分層，下層為紫紅色；
③二氧化硫與氯氣、水反應(yīng)生成鹽酸和硫酸，離子方程式：SO₂+Cl₂+2H₂O═4H⁺+2Cl^-+SO₄^2-；硫酸與氯化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀，離子方程式：SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓；
故答案為：BaSO₄；SO₂+Cl₂+2H₂O═4H⁺+2Cl^-+SO₄^2-；SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓；
④二氧化硫能夠與有色物質(zhì)化合生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)，受熱不穩(wěn)定的無色物質(zhì)分解生成有色物質(zhì)，所以二氧化硫的漂白性具有可逆性，F(xiàn)中褪色的品紅溶液加熱恢復(fù)顏色；氯氣與水反應(yīng)生成的次氯酸具有強(qiáng)的氧化性，能夠氧化有色物質(zhì)生成穩(wěn)定的無色物質(zhì)，褪色的品紅溶液加熱不會恢復(fù)顏色；
故答案為：無明顯現(xiàn)象；恢復(fù)顏色．

點(diǎn)評 本題以氯氣、二氧化硫的制備為載體，考查了氧化還原反應(yīng)方程式的書寫、氯氣的制備、提純和性質(zhì)的檢驗(yàn)、離子方程式的書寫，明確制備原理和物質(zhì)的性質(zhì)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．