Question

3．1774年瑞典化學家舍勒用軟錳礦（主要成分是二氧化錳）和鹽酸共熱得到黃綠色氣體．甲、乙兩個同學分別采取上述反應原理，各制取一瓶氯氣，并用其驗證Cl₂與水反應所得產(chǎn)物的性質(zhì)．

請回答：
（1）寫出實驗室制備氯氣的化學方程式MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．
（2）對于乙同學的實驗裝置，若要停止實驗，其操作順序是②③①．
①停止加熱　　②取出集氣瓶蓋好　�、蹖�導管伸入到燒堿溶液中
（3）甲、乙兩同學分別向收集到的氯氣中加入適量水，充分振蕩后分成兩份，均做驗證氯氣與水反應所得產(chǎn)物性質(zhì)的兩個實驗．實驗操作、現(xiàn)象、結論記錄如下：

實驗序號	實驗操作	現(xiàn)象	結論
①	加品紅溶液	溶液褪色	氯氣與水反應的產(chǎn)物有漂白性
②	加入NaHCO2粉末	有無色氣泡產(chǎn)生	氯氣與水反應的產(chǎn)物具有較強的酸性

（4）丙同學查閱資料發(fā)現(xiàn)HClO的氧化性大于MnO₂，擬用下列四組試劑在實驗室制取氧氣
A．CaC1₂和次氯酸B．濃鹽酸NaClO
C．濃鹽酸和次氯酸    D．固體NaCl、固體NaClO和濃硫酸
你認為上述四種試劑中D組試劑符合實際，且Cl的原子利用率最高．試寫出這個反應的化學方程式NaCl+NaClO+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+Cl₂↑（產(chǎn)物中Na₂SO₄也可寫成NaHSO₄）．

Answer 1

分析 （1）鹽酸和二氧化錳在加熱條件下反應生成氯氣、氯化錳和水；
（2）按照實驗操作安全及尾氣處理要求：乙同學停止實驗應先取出集氣瓶，將多余的氯氣通入氫氧化鈉，最后停止加熱；
（3）甲同學用向上排空氣法收集氯氣，因為氯化氫具有揮發(fā)性，所以收集的氯氣中含有大量的氯化氫，氯化氫與碳酸氫鈉反應生成二氧化碳氣體，對氯水成分的檢驗造成干擾；乙同學制備的氯氣中無氯化氫不會對氯水中的氯化氫的檢驗造成干擾；
（4）A．CaC1₂和次氯酸，次氯酸為弱酸，電離出的氫離子少；
B．濃鹽酸NaClO，在溶液中，氯氣溶于水，原子利用率低；
C．濃鹽酸和次氯酸，次氯酸為弱酸，電離出的氫離子少，在溶液中，氯氣溶于水，原子利用率低；
D．固體NaCl、固體NaClO和濃硫酸，氯原子利用率高．

解答 解：（1）實驗室用鹽酸和二氧化錳在加熱條件下反應制備氯氣，反應的方程式為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）氯氣有毒不能排放到空氣中，先停止加熱容易發(fā)生倒吸，所以乙同學的實驗裝置，要停止實驗，其操作順序為：先取出集氣瓶，將多余的氯氣通入氫氧化鈉，最后停止加熱；
故答案為：②③①；
（3）甲同學用向上排空氣法收集氯氣，因為氯化氫具有揮發(fā)性，所以收集的氯氣中含有大量的氯化氫，氯化氫與碳酸氫鈉反應生成二氧化碳氣體，對氯水成分的檢驗造成干擾；乙同學制備的氯氣中無氯化氫不會對氯水中的氯化氫的檢驗造成干擾，
故答案為：

實驗序號	甲	乙
①	合理	合理
②	不合理	合理

；
（4）A．CaC1₂和次氯酸，次氯酸為弱酸，電離出的氫離子少，該組試劑不符合實際；
B．濃鹽酸NaClO，在溶液中，氯氣溶于水，原子利用率低，該組試劑不符合實際；
C．濃鹽酸和次氯酸，次氯酸為弱酸，電離出的氫離子少，在溶液中，氯氣溶于水，原子利用率低，該組試劑不符合實際；
D．固體NaCl、固體NaClO和濃硫酸，濃硫酸含水量極少，兩固體間反應制取氯氣，氯原子利用率高，反應為：NaCl+NaClO+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+Cl₂↑（產(chǎn)物中Na₂SO₄也可寫成NaHSO₄），故D符合實際；
故答案為：D；NaCl+NaClO+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+Cl₂↑（產(chǎn)物中Na₂SO₄也可寫成NaHSO₄）．

點評 本題為實驗評價，側重考查了實驗室制備氯氣的裝置分析，氣體除雜和試劑選擇，題目難度中等，明確反應的原理，實驗設計的目的是解題關鍵．
（3）請你填寫下表，評價甲、乙同學實驗①、②的結論（填合理或不合理）：

實驗序號	甲	乙
①
②