Question

1．某研究性學(xué)習(xí)小組得到一塊軟錳礦樣品，其主要成分為二氧化錳（MnO₂）和石英（SiO₂）．為了制取Cl₂和探究氯及其化合物的相關(guān)性質(zhì)，進(jìn)行如下實驗．
【反應(yīng)原理】（1）完成圖1中的離子反應(yīng)方程式MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O：
若要生成標(biāo)況下5.6L氯氣轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.5N_A個．
【制取氣體】
（2）取適量礦樣置于燒瓶中，加入足量濃鹽酸并加熱，充分反應(yīng)后，燒瓶中殘留的固體是石英（SiO₂）．
（5）如圖3，寫出D中反應(yīng)的化學(xué)方程式：2NaOH+Cl₂=NaCl+NaClO+H₂O．

（3）收集氯氣應(yīng)將圖1導(dǎo)管的a接口與圖2的導(dǎo)管的b接口連接（填“b”或“c”）
【實驗探究】
（4）把紅熱的鐵絲伸入盛有氯氣的集氣瓶中，鐵絲燃燒產(chǎn)生棕褐色的煙．反應(yīng)的化學(xué)方程式是2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$2FeCl₃．
【聯(lián)系實際】
（6）某氯堿工廠的氯氣管道發(fā)生泄漏，以下采取的措施正確的是AC（填序號）．
A．將人群向高處疏散
B．將人群向低處疏散
C．關(guān)閉氯氣管道，用堿液浸泡過的棉布覆蓋泄漏部位
D．關(guān)閉氯氣管道，用飽和NaCl溶液浸泡過的棉布覆蓋泄漏部位．

Answer 1

分析 （1）實驗室利用濃鹽酸和二氧化錳混合加熱制氯氣，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，據(jù)此寫出此反應(yīng)的離子方程式；此反應(yīng)中氯元素化合價從-1升高為0價，每生成1個氯分子轉(zhuǎn)移2個電子；
（2）軟錳礦樣品，其主要成分為二氧化錳（MnO₂）和石英（SiO₂），加入濃鹽酸加熱反應(yīng)生成氯化錳，氯氣和水，樣品中的二氧化硅不溶；
（5）利用D中NaOH溶液吸收含有氯氣的尾氣，生成NaCl、NaClO和水，根據(jù)電子守恒和原子守恒寫出此反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（3）依據(jù)氯氣的密度大于空氣的密度分析；
（4）鐵在氯氣中燃燒生成紅褐色煙氯化鐵固體小顆粒；
（6）氯氣是黃綠色有毒氣體，密度比空氣大，且氯氣的溶解性較小，1體積的水能溶解2體積的氯氣，氯氣能和水反應(yīng)生成酸，所以氯氣能和堿反應(yīng)生成鹽和水；

解答 解：（1）根據(jù)濃鹽酸和二氧化錳混合加熱制氯氣的化學(xué)方程式改寫得離子方程式為MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，當(dāng)生成5.6L氯氣，即氯氣的物質(zhì)的量為$\frac{5.6L}{22.4L/mol}$=0.25mol，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.25mol×2=0.5mol=0.5N_A；故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；0.5N_A；
（2）軟錳礦樣品，其主要成分為二氧化錳（MnO₂）和石英（SiO₂），加入濃鹽酸加熱反應(yīng)生成氯化錳，氯氣和水，MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，生成的氯化錳溶于水，樣品中的二氧化硅不溶，所以燒瓶中殘留的固體是二氧化硅固體；
故答案為：石英（SiO₂）；
（5）D中用NaOH吸收氯氣發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaOH+Cl₂=NaCl+NaClO+H₂O，故答案為：2NaOH+Cl₂=NaCl+NaClO+H₂O；
（3）氯氣的密度大于空氣的密度，收集氯氣的方法是向上排氣法收集，導(dǎo)氣管長進(jìn)短處，圖1導(dǎo)管的a接口與圖2的導(dǎo)管的b接口連接；
故答案為：b；
（4）把紅熱的鐵絲伸入盛有氯氣的集氣瓶中，鐵絲燃燒產(chǎn)生棕褐色的煙，是鐵在氯氣中燃燒生成氯化鐵的反應(yīng)過程，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$2FeCl₃；
故答案為：2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$2FeCl₃；
（6）A．氯氣的密度大于空氣的密度，所以和空氣混合時，氯氣在下方，空氣在上方，所以發(fā)生氯氣泄漏時，不能向地勢低的地方撤離，應(yīng)向高處疏散，故A正確；
B．氯氣的密度大于空氣的密度，所以和空氣混合時，氯氣在下方，空氣在上方，所以發(fā)生氯氣泄漏時，不能向地勢低的地方撤離，應(yīng)向高處疏散，故B錯誤；
C．氯氣能和水反應(yīng)生成酸，所以氯氣能和堿反應(yīng)生成鹽和水，關(guān)閉氯氣管道，用堿液浸泡過的棉布覆蓋泄漏部位，避免氯氣逸出，故C正確；
D．氯氣水中的溶解性較小，關(guān)閉氯氣管道，用飽和NaCl溶液浸泡過的棉布覆蓋泄漏部位，不能很好的吸收氯氣，故D錯誤；
故選AC．

點評 本題以實驗室制備氯氣為載體，考查氯氣性質(zhì)的分析與應(yīng)用，涉及實驗的基本操作與原理分析，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目較簡單．