Question

實(shí)驗(yàn)室在沒(méi)有濃鹽酸的情況下，常用濃硫酸、食鹽和二氧化錳在加熱條件下制取氯氣，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaCl+3H₂SO₄（濃）+MnO2

△   . .

2NaHSO4+MnSO4+Cl2↑+2H2O．某研究性學(xué)習(xí)小組在查閱資料時(shí)還發(fā)現(xiàn)二氧化錳與濃硫酸在加熱條件下可產(chǎn)生氧氣．
（1）制氯氣時(shí)，先在燒瓶里加入一定量的二氧化錳和氯化鈉，通過(guò)分液漏斗向燒瓶中加入一定量的濃硫酸，燒瓶里產(chǎn)生氧氣的化學(xué)反應(yīng)方程式為

 

．
（2）請(qǐng)從圖中選用所需的儀器（可重復(fù)使用）組成一套制取氯氣的裝置，既要完成“觀察氯氣使紫色石蕊試液變色實(shí)驗(yàn)”、“做氯氣是否具有漂白性實(shí)驗(yàn)”、“驗(yàn)證氯氣的氧化性比碘單質(zhì)的氧化性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)”，又要探究“有氧氣產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)”．現(xiàn)提供二氧化錳、濃硫酸、食鹽粉末、紫色石蕊試液、堿石灰、淀粉-KI溶液，其他試劑自選．將所用的儀器按連接順序由上至下依次填入表中（其中C裝置只起收集氯氣的作用），并寫(xiě)出對(duì)應(yīng)儀器中應(yīng)加試劑的名稱．

選用的儀器	加入試劑
A	食鹽粉末、二氧化錳、濃硫酸
B	紫色石蕊試液
	淀粉-KI溶液

證明有氯氣生成的操作是

 

．
（3）實(shí)驗(yàn)中觀察裝有紫色石蕊試液的洗氣瓶中的顏色變化是

 

．
（4）實(shí)驗(yàn)中觀察到裝有淀粉-KI溶液的洗氣瓶中的顏色由無(wú)色變藍(lán)色，最后褪色，經(jīng)測(cè)定碘被氧化成+5價(jià)，寫(xiě)出有關(guān)離子方程式：

 

．

Answer 1

分析：（1）信息給出濃硫酸能與二氧化錳反應(yīng)生成氧氣，反應(yīng)方程式可根據(jù)電子守恒、原子守恒寫(xiě)出；
（2）實(shí)驗(yàn)的組裝順序一般是：發(fā)生裝置、洗氣裝置、檢驗(yàn)裝置、尾氣處理裝置等，所以該實(shí)驗(yàn)的流程為：A裝置產(chǎn)生氯氣→飽和食鹽水除去混有的氯化氫（B裝置）→通入石蕊試液（B裝置）→通入淀粉碘化鉀溶液（B裝置）→通入濃硫酸溶液干燥氯氣（B裝置）→通入干燥的有色布條（D裝置）→通入氫氧化鈉溶液（B裝置）→收集氧氣（C裝置）；氯氣具有強(qiáng)氧化性，能將碘離子氧化生成碘單質(zhì)，氯氣能把碘單質(zhì)氧化生成碘酸．

解答：解：（1）根據(jù)題給信息知，在加熱條件下，濃硫酸和二氧化錳反應(yīng)生成硫酸錳、氧氣和水，反應(yīng)方程式為：2Mn0₂+2H₂SO₄（濃）

△   .

2MnSO₄+O₂↑+2H₂0，
故答案為：2Mn0₂+2H₂SO₄（濃）

△   .

2MnSO₄+O₂↑+2H₂0；
（2）從實(shí)驗(yàn)?zāi)康慕Y(jié)合所供試劑知，A裝置產(chǎn)生氯氣→飽和食鹽水除去混有的氯化氫（B裝置）→通入石蕊試液檢驗(yàn)氯氣使紫色石蕊試液變色實(shí)驗(yàn)（B裝置）→通入淀粉碘化鉀溶液驗(yàn)證氯氣的氧化性比碘單質(zhì)的氧化性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)（B裝置）→通入濃硫酸溶液干燥氯氣（B裝置）→通入干燥的有色布條做氯氣是否具有漂白性實(shí)驗(yàn)（D裝置）→通入氫氧化鈉溶液做尾氣處理（B裝置）→用向上排空氣法收集氧氣（C裝置），
將C收集的氣體用帶火星的木條檢驗(yàn)，如果帶火星的木條復(fù)燃，則證明是氧氣，
故答案為：

選用的儀器	加入試劑
A	食鹽粉末、二氧化錳、濃硫酸
B	飽和食鹽水
B	紫色石蕊試液
B	淀粉-KI溶液
B	濃硫酸
D	干燥的有色布條
B	氫氧化鈉溶液

C

無(wú)

將C收集的氣體用帶火星的木條檢驗(yàn)，如果帶火星的木條復(fù)燃，則證明是氧氣；
（3）氯氣和水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，所以其溶液呈酸性，紫色石蕊試液遇酸變紅色，次氯酸有漂白性，能使紅色褪去，氯氣的水溶液呈黃綠色，所以實(shí)驗(yàn)中觀察裝有紫色石蕊試液的洗氣瓶中的顏色變化是紫色→紅色→無(wú)色→黃綠色，
故答案為：紫色→紅色→無(wú)色→黃綠色；
（4）從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象知，氯氣向?qū)⒌怆x子氧化生成碘單質(zhì)，反應(yīng)方程式為：Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^-，繼續(xù)通入氯氣，氯氣能夠?qū)⒌庋趸癁榈馑�，反�?yīng)方程式為：5Cl₂+I₂+6H₂O=12H⁺+IO₃^-+10Cl^-，
故答案為：Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^-，5Cl₂+I₂+6H₂O=12H⁺+IO₃^-+10Cl^-．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法及性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，明確氯氣的性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，難點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，根據(jù)“發(fā)生裝置、洗氣裝置、檢驗(yàn)裝置、尾氣處理裝置等”來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)即可，難度中等．