Question

1．如圖所示，是一個(gè)制取氯氣并以氯氣為原料進(jìn)行特定反應(yīng)的裝置，其中各試劑瓶裝的試劑為：B（AgNO₃溶液）、C（氯化亞鐵溶液）、D（碘化鉀淀粉溶液）、E（水）、H（紫色石蕊試液）

（1）A是氯氣發(fā)生裝置，蒸餾燒瓶中盛放MnO₂固體，其化學(xué)反應(yīng)方程式是：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
（2）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，先點(diǎn)燃A處酒精燈，打開分液漏斗旋塞和Ⅰ處活塞，讓氯氣充滿整個(gè)裝置，再點(diǎn)燃G處酒精燈，回答下列問題：下列裝置中的現(xiàn)象是B產(chǎn)生白色沉淀；D溶液變藍(lán)
請(qǐng)寫出C的化學(xué)方程式2FeCl₂+Cl₂=2FeCl₃
（3）在G裝置的硬質(zhì)玻璃管內(nèi)盛有碳粉，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，一種產(chǎn)物能使H處紫色石蕊試液變紅，另一產(chǎn)物能使澄清石灰水變渾濁，寫出G中的反應(yīng)的化學(xué)方程式C+2H₂O+2Cl₂═CO₂↑+4HCl↑．
（4）在H處，紫色石蕊試液的顏色由紫色變?yōu)榧t色，再變?yōu)闊o色，其原因是生成的HCl、CO₂使紫色石蕊試液變紅色，剩余的氯氣又與水作用生成次氯酸，又起漂白作用，使紅色褪去．．
（5）G處反應(yīng)完畢后關(guān)閉分液漏斗旋塞，移去酒精燈，但由于余熱的作用，A處仍有氯氣產(chǎn)生，此時(shí)應(yīng)該怎樣操作關(guān)閉Ⅰ處活塞；裝置Ⅰ中的現(xiàn)象是Ⅰ處a瓶?jī)?nèi)液面下降，b中液面上升．
（6）若將E中的水換成氫氧化鈉溶液，溶液中不但有NaClO還有NaClO₃，其物質(zhì)的量比為1：2，則氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量比為：11：3．

Answer 1

分析 當(dāng)I中的活塞打開時(shí)，A中生成的氯氣進(jìn)入B中的AgNO₃溶液中，生成白色沉淀；然后通入C中的氯化亞鐵溶液中，將氯化亞鐵氧化為氯化鐵，溶液由淺綠色變?yōu)樽攸S色；然后通入淀粉KI溶液中，置換出的碘單質(zhì)能遇淀粉變藍(lán)，然后通過E中的水溶液，氯氣和帶出的水蒸氣在加熱條件下與G中的碳單質(zhì)反應(yīng)，據(jù)此分析．
（1）二氧化錳和濃鹽酸反應(yīng)生成氯化錳和氯氣和水，方程式為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）裝置B中氯氣溶于水生成鹽酸和次氯酸，鹽酸和硝酸銀反應(yīng)生成氯化銀白色沉淀．裝置D中氯氣和KI反應(yīng)生成單質(zhì)碘，能遇淀粉變藍(lán)；裝置C中，氯氣和氯化亞鐵反應(yīng)生成氯化鐵；
（3）氯氣通入硬質(zhì)玻璃管中后，在加熱條件下與單質(zhì)碳反應(yīng)，氯氣做氧化劑，碳做還原劑，據(jù)此分析反應(yīng)；
（4）通入H中的紫色石蕊溶液的有生成的HCl、CO₂，還有未完全反應(yīng)的Cl₂；
（5）移去酒精燈，但由于余熱的作用，A處仍有氯氣產(chǎn)生，為了防止氯氣排到空氣中，所以選擇貯存氯氣，所以關(guān)閉Ⅰ處活塞，氯氣留在a中，可以看到Ⅰ處a瓶?jī)?nèi)液面下降，b中液面上升；
（6）假設(shè)生成次氯酸鈉1mol和氯酸鈉2mol，則轉(zhuǎn)移電子為11mol，則生成氯化鈉為11mol，所以做氧化劑的氯氣和做還原劑的氯氣的物質(zhì)的量為11：3

解答 解：當(dāng)I中的活塞打開時(shí)，A中生成的氯氣進(jìn)入B中的AgNO₃溶液中，生成白色沉淀；然后通入C中的氯化亞鐵溶液中，將氯化亞鐵氧化為氯化鐵，溶液由淺綠色變?yōu)樽攸S色；然后通入淀粉KI溶液中，置換出的碘單質(zhì)能遇淀粉變藍(lán)，然后通過E中的水溶液，氯氣和帶出的水蒸氣在加熱條件下與G中的碳單質(zhì)反應(yīng)，據(jù)此分析．
（1）裝置圖分析可知實(shí)驗(yàn)室制備氯氣利用二氧化錳和濃鹽酸加熱反應(yīng)生成，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）裝置B中氯氣溶于水生成鹽酸和次氯酸，鹽酸和硝酸銀反應(yīng)生成氯化銀白色沉淀；裝置D中氯氣和KI反應(yīng)生成單質(zhì)碘，能遇淀粉變藍(lán)；裝置C中，氯氣和氯化亞鐵反應(yīng)生成氯化鐵，方程式為：2FeCl₂+Cl₂=2FeCl₃；故答案為：產(chǎn)生白色沉淀；溶液變藍(lán)；2FeCl₂+Cl₂=2FeCl₃；
（3）帶有水蒸氣的氯氣通入硬質(zhì)玻璃管中后，在加熱條件下與單質(zhì)碳反應(yīng)，氯氣做氧化劑被還原為-1價(jià)，即生成了能使H處紫色石蕊試液變紅的HCl，碳做還原劑被氧化為能使澄清石灰水變渾濁的二氧化碳，故化學(xué)方程式為：C+2H₂O+2Cl₂═CO₂↑+4HCl↑，故答案為：C+2H₂O+2Cl₂═CO₂↑+4HCl↑；
（4）通入H中的紫色石蕊溶液的有生成的HCl、CO₂等酸性氣體，能是紫色石蕊溶液變紅，也還有未完全反應(yīng)的Cl₂，與水作用生成次氯酸，又起漂白作用，使紅色褪去
故答案為：生成的HCl使紫色石蕊試液變紅色，剩余的氯氣又與水作用生成次氯酸，又起漂白作用，使紅色褪去．
（5）反應(yīng)完畢后關(guān)閉分液漏斗旋塞，移去酒精燈，但由于余熱的作用，A處仍有氯氣產(chǎn)生，可以利用Ⅰ裝置進(jìn)行儲(chǔ)氣，把裝置Ⅰ中的活塞關(guān)閉，隨氯氣增多，b中壓強(qiáng)增大，液體被壓入c中；b瓶?jī)?nèi)液面下降，c中液面上升，
故答案為：關(guān)閉Ⅰ處活塞，Ⅰ處a瓶?jī)?nèi)液面下降，b中液面上升；
（6）假設(shè)生成次氯酸鈉1mol和氯酸鈉2mol，則轉(zhuǎn)移電子為11mol，則生成氯化鈉為11mol，所以做氧化劑的氯氣和做還原劑的氯氣的物質(zhì)的量為11：3．
故答案為：11：3．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了氯氣實(shí)驗(yàn)室制備，氯氣性質(zhì)驗(yàn)證和除雜方法，反應(yīng)產(chǎn)物判斷，實(shí)驗(yàn)過程分析和氯氣性質(zhì)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．