Question

【題目】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)。為了制取氯氣并進行氯氣的性質(zhì)實驗，其裝置如圖所示，請回答下列問題：

（1）取適量軟錳礦置于燒瓶中，加入足量濃鹽酸并加熱，燒瓶中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為：MnO2 ＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。充分反應(yīng)后燒瓶中殘留的固體是____________；若有4mol濃鹽酸參與反應(yīng)，產(chǎn)生的氯氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為____22.4L (填“等于”、“小于”或“大于”)，濃鹽酸在該反應(yīng)中表現(xiàn)出來的性質(zhì)_______________________；

（2）若將干燥的有色布條放入C中，觀察到的現(xiàn)象是 ______ ，原因是 ______________ （用化學(xué)方程式和文字回答）；

（3）實驗中觀察到D溶液變藍色，寫出D裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 ____________ ；

（4）為探究氯氣與Fe反應(yīng)的產(chǎn)物與氯氣通入量的關(guān)系，設(shè)計實驗，并記錄現(xiàn)象如下：

實驗方法	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
1.取反應(yīng)初始階段(氯氣不足量)F中產(chǎn)物，用磁鐵除去過量的Fe，剩余產(chǎn)物溶于水中，取上層溶液裝入兩只試管中，①加入KSCN溶液，②加入KMnO4溶液	①KSCN溶液顯紅色 ②KMnO4溶液不褪色	（不填）
2.取充分反應(yīng)后(氯氣通入足夠長時間)F中產(chǎn)物，溶于水中，加入KMnO4溶液	KMnO4溶液不褪色

根據(jù)實驗現(xiàn)象，得出實驗結(jié)論，寫出氯氣與Fe粉共熱時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式______；

（5）已知F中的產(chǎn)物易潮解，在F和H裝置之間安裝G裝置，目的是_________________。

Answer 1

【答案】 SiO2 小于 酸性和還原性 有色布條褪色 Cl2＋H2O=HCl＋HClO，HClO具有漂白性，能使有色布條褪色 2I－＋Cl2=I2＋2Cl－ 2Fe＋3Cl22FeCl3 防止H中的水蒸氣進入到F裝置中（或者吸收H中揮發(fā)出來的水蒸氣）

【解析】（1）軟錳礦樣品，其主要成分為二氧化錳（MnO2）和石英（SiO2），二氧化錳能夠與濃鹽酸反應(yīng)生成氯化錳溶液、氯氣和水，二氧化硅與鹽酸不反應(yīng)，所以剩余固體為二氧化硅；由于隨著反應(yīng)的進行濃鹽酸變稀，稀鹽酸與二氧化錳不反應(yīng)，因此若有4mol濃鹽酸參與反應(yīng)，產(chǎn)生的氯氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積小于22.4L，由于反應(yīng)中還有氯化錳生成，則濃鹽酸在該反應(yīng)中表現(xiàn)出來的性質(zhì)是酸性和還原性；（2）氯氣溶于水：Cl2＋H2O＝HCl＋HClO，HClO具有漂白性，能使有色布條褪色；（3）實驗中觀察到D中溶液變藍色，說明有單質(zhì)碘生成，即氯氣將碘化鉀氧化為單質(zhì)碘，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2I－＋Cl2=I2＋2Cl－；（4）過量的鐵和氯氣反應(yīng)后的固體,用磁鐵除去過量的Fe，溶于水，加入KSCN溶液，溶液變紅色，加入KMnO4溶液，溶液不褪色，鐵和氯氣反應(yīng)與鐵的量無關(guān)，反應(yīng)生成氯化鐵，因此氯氣與Fe粉共熱時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Fe＋3Cl22FeCl3；（5）已知F中的產(chǎn)物易潮解，在F和H裝置之間安裝G裝置，目的是防止H中的水蒸氣進入到F裝置中（或者吸收H中揮發(fā)出來的水蒸氣）。