Question

9．如圖是某同學(xué)設(shè)計(jì)的制備少量氯氣并進(jìn)行系列實(shí)驗(yàn)的裝置（夾持及加熱儀器已略）．

（1）若裝置A中制備氯氣選用的藥品為固體二氧化錳和濃鹽酸，請(qǐng)寫出裝置A中化學(xué)反應(yīng)的離子方程式：MnO₂+4H⁺+2Cl^-=Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（2）實(shí)驗(yàn)室也可用高錳酸鉀制氯氣：2KMnO₄+16HCl（濃）═5Cl₂↑+2MnCl₂+2KCl+8H₂O
①請(qǐng)用雙線橋標(biāo)出該反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目．
②該反應(yīng)中的氧化劑是KMnO₄，若消耗0.2mol氧化劑，則被氧化的還原劑的物質(zhì)的量是1mol．
（3）裝置C的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證氯氣是否具有漂白性，為此C中I、Ⅱ、Ⅲ依次放入d；
（提示：硅膠是干燥劑，不與氯氣反應(yīng)）

	a	b	c	d
Ⅰ	干燥的有色布條	干燥的有色布條	干燥的有色布條	干燥的有色布條
Ⅱ	堿石灰	硅膠	堿石灰	無(wú)水氯化鈣
Ⅲ	濕潤(rùn)的有色布條	濕潤(rùn)的有色布條	干燥的有色布條	干燥的有色布條

（4）設(shè)計(jì)裝置D、E的目的是比較氯、溴、碘單質(zhì)的氧化性強(qiáng)弱．當(dāng)向D中緩緩?fù)ㄈ肷倭柯葰鈺r(shí)，D中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-，若打開(kāi)D裝置的活塞，使D中溶液滴入E裝置，振蕩錐形瓶后靜置一會(huì)兒，可以觀察到的現(xiàn)象是E中液體分為兩層，下層（CCl₄層）為紫紅色．

Answer 1

分析 （1）二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水；
（2）2KMnO₄+16HCl（濃）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O中Mn元素化合價(jià)降低，被還原，KMnO₄為氧化劑，Cl元素化合價(jià)升高，被氧化，HCl為還原劑，生成5mol氯氣轉(zhuǎn)移10mol電子；
（3）驗(yàn)證氯氣是否具有漂白性，要驗(yàn)證干燥氯氣無(wú)漂白性，濕潤(rùn)的有色布條中，氯氣和水反應(yīng)生成次氯酸具有漂白性；
（4）氯氣的氧化性強(qiáng)于溴，能夠氧化溴離子生成單質(zhì)溴，生成的溴單質(zhì)和碘化鉀反應(yīng)生成碘單質(zhì)，碘單質(zhì)溶解于四氯化碳中，振蕩分層，四氯化碳層在上層．

解答 解：（1）二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水，離子方程式：MnO₂+4H⁺+2Cl^-=Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-=Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（2）2KMnO₄+16HCl（濃）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O中Mn元素化合價(jià)降低，被還原，KMnO₄為氧化劑，Cl元素化合價(jià)升高，被氧化，HCl為還原劑，反應(yīng)中Mn得到2×5e^-，Cl失去10e^-，電子轉(zhuǎn)移數(shù)目和方向可表示，
故答案為：；
②2KMnO₄+16HCl（濃）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O中Mn元素化合價(jià)降低，被還原，KMnO₄為氧化劑，Cl元素化合價(jià)升高，被氧化，HCl為還原劑，反應(yīng)中，其中有10mol氯化氫做還原劑，生成5mol氯氣，轉(zhuǎn)移10mol電子，則消耗0.2mol氧化劑，則被氧化的還原劑的物質(zhì)的量是：1mol；
故答案為：KMnO₄；1mol；
（3）裝置C的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證氯氣是否具有漂白性，驗(yàn)證氯氣是否具有漂白性，要驗(yàn)證干燥氯氣無(wú)漂白性，濕潤(rùn)的有色布條中，氯氣和水反應(yīng)生成次氯酸具有漂白性，選項(xiàng)中abc的Ⅱ中都是干燥劑，再通入濕潤(rùn)的有色布條不能驗(yàn)證氯氣的漂白性，所以C中I、II、III依次放入濕潤(rùn)的有色布條、無(wú)水氯化鈣、干燥的有色布條，所以選d，
故答案為：d；
（4）氯氣的氧化性強(qiáng)于溴，能夠氧化溴離子生成單質(zhì)溴，離子方程式：Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-；生成的溴單質(zhì)和碘化鉀反應(yīng)生成碘單質(zhì)，碘單質(zhì)溶解于四氯化碳中，振蕩分層，四氯化碳層在上層；
故答案為：Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-；E中液體分為兩層，下層（CCl₄層）為紫紅色．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了氯氣實(shí)驗(yàn)室制取、氯氣化學(xué)性質(zhì)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)裝置的理解評(píng)價(jià)、化學(xué)方程式的書寫等，明確氯氣制備原理和氯氣的性質(zhì)是解題關(guān)鍵，題目難度不大．