Question

14．實驗室常用以下方法制取氯氣：MnO₂+4HCl（濃） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，氯氣是一種重要的化工原料，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要的應(yīng)用．請你根據(jù)所學(xué)知識回答
下列問題：
（1）把氯氣通入紫色石蕊試液中，可以觀察到的現(xiàn)象是：溶液先變紅后退色．請你解釋其中的原因Cl₂+H₂O?HCl+HClO，生成鹽酸溶液先變紅，次氯酸具有漂白性溶液退色．
（2）若上述反應(yīng)產(chǎn)生的氯氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L．試計算：參加反應(yīng)的MnO₂的質(zhì)量？
（3）為保證實驗安全，常用NaOH溶液吸收多余的氯氣．當(dāng)氯氣以每分鐘1.12L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）的流速勻速通入時，若實驗需耗時4分鐘，小燒杯中盛2mol•L^-1的NaOH溶液的體積至少應(yīng)為多少？（寫出計算過程）

Answer 1

分析 （1）氯氣溶于水，部分與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，鹽酸具有酸性，次氯酸具有漂白性，生成鹽酸溶液先變紅，次氯酸具有漂白性溶液退色；
；
（2）根據(jù)MnO₂+4HCl（濃） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O計算；
（3）根據(jù)氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)的方程式求得所需氫氧化鈉的體積．

解答 解：（1）氯氣溶于水，部分與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，鹽酸具有酸性，次氯酸具有漂白性，化學(xué)方程式：Cl₂+H₂O?HCl+HClO，生成鹽酸溶液先變紅，次氯酸具有漂白性溶液后退色，所以看到溶液先變紅后退色；
故答案為：溶液先變紅后退色；Cl₂+H₂O?HCl+HClO，生成鹽酸溶液先變紅，次氯酸具有漂白性溶液退色；
（2）因為MnO₂+4HCl（濃） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，設(shè)參加反應(yīng)的MnO₂的質(zhì)量為xg
                  87g                                              22.4L
                  xg                                                 11.2L
所以x=$\frac{87g×11.2L}{22.4L}$=43.5g，答：參加反應(yīng)的MnO₂的質(zhì)量為43.5g；
（3）4分鐘時n（Cl₂）=$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$×4=0.2mol，根據(jù)反應(yīng)方程式Cl₂+2HaOH=NaCl+NaClO+H₂O可知，需要n（NaOH）=0.4mol，所以V（NaOH）=$\frac{0.4mol}{2mol/L}$=0.2L=200mL，
答：NaOH溶液的體積至少應(yīng)為200mL．

點評 本題通過對HClO的漂白性的探究，考查學(xué)生靈活運用知識的能力和嚴(yán)密的化學(xué)邏輯思維能力及相關(guān)基本計算能力，題目難度雖然不大，但也具有一定的綜合性，在答題時要注意規(guī)范的語言表達(dá)．