Question

14．研究小組用如圖裝置制取Cl₂，證明產(chǎn)生的氣體中含有HCl．
（1）儀器A的名稱為圓底燒瓶；A中反應(yīng)的離子方程式為MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cl₂↑+2H₂O+Mn²⁺；
（2）甲同學(xué)將A中產(chǎn)生的氣體通入如表溶液：

實(shí)驗(yàn)序號	試劑	現(xiàn)象
a	紫色石蕊溶液	先變紅后褪色
b	AgNO3溶液	出現(xiàn)白色沉淀

①實(shí)驗(yàn)a中的現(xiàn)象為先變紅后褪色；
②不能證明產(chǎn)生的氣體中含有HCl的實(shí)驗(yàn)是ab（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(xué)將A中產(chǎn)生的氣體通入飽和食鹽水中，有白色固體析出，但該實(shí)驗(yàn)不能證明氣體中含有HCl，結(jié)合化學(xué)用語解釋其原因Cl₂+H₂O?HCl+HClO，Cl₂溶于水后使得溶液中的c（Cl^-）增大，也能析出晶體；
（4）已知：2S₂O₃^2-+I₂═S₄O₆^2-+2I^-．丙同學(xué)將A中產(chǎn)生的氣體通入蒸餾水中，得到溶液X，進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)證明氣體中含有HCl．
I．測定X中溶解的Cl₂．取25.00mL溶液X，加入過量KI溶液，然后用0.04mol•L^-1 Na₂S₂O₃溶液滴定生成
的I₂，達(dá)滴定終點(diǎn)時消耗Na₂S₂O₃溶液V mL．
Ⅱ．測定X中Cl元素總量．另取25.00mL溶液X，選用適當(dāng)?shù)倪�原劑將溶解的Cl₂全部還原為Cl^-，再用0.10mol•L^-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(jié)果，原因是生成1mol HClO需消耗1mol Cl₂，HClO也有氧化性，1mol HClO和1mol Cl₂均能將2mol KI氧化成I₂；
②由I、Ⅱ中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可證明A中產(chǎn)生的氣體中含有HCl，則Ⅱ中消耗0.10mol•L^-1 AgNO₃溶液的體積應(yīng)大于0.4VmL（用含V的代數(shù)式表示）．

Answer 1

分析 （1）熟悉常見儀器，了解它們的名稱和作用；實(shí)驗(yàn)室用二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)生成氯氣；
（2）①氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，鹽酸和次氯酸電離產(chǎn)生氫離子，顯酸性，次氯酸具有漂白性；
②氯氣和水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，鹽酸電離能夠產(chǎn)生氫離子和氯離子；
（3）氯氣和水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，鹽酸電離出氯離子，使得溶液中的氯離子濃度增大，結(jié)合晶體的溶解平衡解答；
（4）①依據(jù)氧化還原反應(yīng)得失電子守恒規(guī)律，生成1 mol HClO需消耗1 mol Cl₂，HClO也有氧化性，相同物質(zhì)的量的HClO和 Cl₂均能將相同物質(zhì)的量的 KI氧化成I₂；
②依據(jù)2S₂O₃^2-～2I^-～Cl₂～2Cl^-～2Ag⁺，計算出25.00mL溶液X溶解的Cl₂全部還原為Cl^-，消耗的硝酸銀溶液的體積，若A中產(chǎn)生的氣體中含有HCl，則需要的硝酸銀應(yīng)該比求出的體積大．

解答 解：（1）儀器A的名稱為圓底燒瓶，分液漏斗中的濃鹽酸和圓底燒瓶中的二氧化錳發(fā)生反應(yīng)生成氯氣、氯化錳、和水的離子方程式為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cl₂↑+2H₂O+Mn²⁺，
故答案為：圓底燒瓶； MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cl₂↑+2H₂O+Mn²⁺；
（2）①氯氣和水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，鹽酸電離產(chǎn)生氫離子，溶液顯酸性，所以紫色的石蕊試劑顯紅色，次氯酸具有漂白性，是變紅的溶液褪色，所以現(xiàn)象為：先變紅后褪色，
故答案為：先變紅后褪色；
②氯氣和水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，鹽酸電離能夠產(chǎn)生氫離子和氯離子，溶液顯酸性，氯離子遇到銀離子產(chǎn)生白色沉淀，所以a、b都不能證明產(chǎn)生的氣體中含有HCl，
故答案為：ab；
（3）氯氣和水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，方程式為：Cl₂+H₂O?HCl+HClO，Cl₂溶于水后使得溶液中的c（Cl^-）增大，抑制了氯化鈉的溶解，故也有晶體析出，
故答案為：Cl₂+H₂O?HCl+HClO，Cl₂溶于水后使得溶液中的c（Cl^-）增大，也能析出晶體；
（4）①Cl₂+H₂O?HCl+HClO，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；
故答案為：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；
②根據(jù)ⅠⅡ中給出的關(guān)系可知：
2S₂O₃^2-～2I^-～Cl₂～2Cl^-～2Ag⁺，
2                                        2
0.04mol•L^-1×V         0.10mol•L^-1×V（AgNO₃）
解得：V（AgNO₃）=0.4Vml，
A中產(chǎn)生的氣體中若是含有HCl，HCl也會與硝酸銀反應(yīng)，所以消耗的硝酸銀溶液的體積應(yīng)大于0.4Vml，
故答案為：0.4V．

點(diǎn)評 本題考查氯氣的性質(zhì)和相關(guān)計算，題目難度中等，注意計算硝酸銀溶液體積時，抓住各種物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系是解題的關(guān)鍵．