Question

【題目】如圖所示，是一個(gè)制取氯氣并以氯氣為原料進(jìn)行特定反應(yīng)的裝置，其中各試劑瓶裝的試劑為：B（AgNO3溶液）、C（氯化亞鐵溶液）、D（碘化鉀淀粉溶液）、E（水）、H（紫色石蕊試液）

（1）A是氯氣發(fā)生裝置，蒸餾燒瓶中盛放MnO2固體，其化學(xué)反應(yīng)方程式是：________

（2）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，先點(diǎn)燃A處酒精燈，打開(kāi)分液漏斗旋塞和Ⅰ處活塞，讓氯氣充滿(mǎn)整個(gè)裝置，再點(diǎn)燃G處酒精燈，回答下列問(wèn)題：

下列裝置中的現(xiàn)象是B________；D________請(qǐng)寫(xiě)出C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式________

（3）在G裝置的硬質(zhì)玻璃管內(nèi)盛有碳粉，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，一種產(chǎn)物能使H處紫色石蕊試液變紅，另一產(chǎn)物能使澄清石灰水變渾濁，寫(xiě)出G中的反應(yīng)的化學(xué)方程式________。

（4）在H處，紫色石蕊試液的顏色由紫色變?yōu)榧t色，再變?yōu)闊o(wú)色，其原因是________。

（5）G處反應(yīng)完畢后關(guān)閉分液漏斗旋塞，移去酒精燈，但由于余熱的作用，A處仍有氯氣產(chǎn)生，此時(shí)應(yīng)該怎樣操作________；裝置Ⅰ中的現(xiàn)象是________。

（6）若將E中的水換成氫氧化鈉溶液，溶液中不但有NaClO還有NaClO3 ， 其物質(zhì)的量比為1：2，則氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為：________。

Answer 1

【答案】MnO2+4HCl MnCl2+2H2O+Cl2↑ 產(chǎn)生白色沉淀 溶液變藍(lán) 2FeCl2+Cl2=2FeCl3 C+2H2O+Cl2CO2+4HCl 生成的HCl使紫色石蕊試液變紅色，剩余的氯氣又與水作用生成次氯酸，又起漂白作用，使紅色褪去 關(guān)閉Ⅰ處活塞 Ⅰ處b瓶?jī)?nèi)頁(yè)面下降，c中液面上升 11:3

【解析】

（1）MnO2與濃鹽酸反應(yīng)生成MnCl2、H2O和Cl2；

（2）根據(jù)氯氣的性質(zhì)和氯水的成分確定實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；

（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象確定產(chǎn)物，進(jìn)而得出反應(yīng)的化學(xué)方程式；

（4）先變紅是由于酸性氣體產(chǎn)生，再變無(wú)色是由于漂白作用，據(jù)此分析；

（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，由于余熱作用產(chǎn)生的氯氣應(yīng)進(jìn)行收集或吸收；

（6）根據(jù)得失電子守恒進(jìn)行計(jì)算。

（1）MnO2與濃鹽酸反應(yīng)生成MnCl2、H2O和Cl2 ， 該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：MnO2+4HClMnCl2+2H2O+Cl2；

（2）氯氣溶于水后產(chǎn)生HCl和HClO，其中Cl-能與Ag+結(jié)合成AgCl沉淀，故B中現(xiàn)象為產(chǎn)生白色沉淀；由于氯氣具有氧化性，能將I-氧化成I2 ， 淀粉遇碘變藍(lán)色，故D中的現(xiàn)象為溶液變?yōu)樗{(lán)色；氯氣具有氧化性，C中Fe2+具有還原性，二者可發(fā)生氧化還原反應(yīng)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2FeCl2+Cl2=2FeCl3；

（3）“ 一種產(chǎn)物能使H處紫色石蕊試液變紅 ”則說(shuō)明該產(chǎn)物的水溶液顯酸性，結(jié)合元素守恒可知，產(chǎn)物為HCl；“ 另一產(chǎn)物能使澄清石灰水變渾濁 ”則該產(chǎn)物為CO2 ， 故該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：C+2H2O+Cl2CO2+4HCl；

（4）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中生成的HCl使紫色石蕊試液變紅色；剩余的氯氣又與水作用生成HClO，具有漂白作用，使紅色褪去；

（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，由于余熱會(huì)繼續(xù)產(chǎn)生氯氣，此時(shí)應(yīng)關(guān)閉Ⅰ中活塞，產(chǎn)生的氯氣不通過(guò)后續(xù)裝置，防止造成空氣污染；此時(shí)可觀察到Ⅰ中b瓶?jī)?nèi)液面下降，c中液面上升；

（6）該反應(yīng)中氯氣既是氧化劑又是還原劑。反應(yīng)生成NaClO和NaClO3的物質(zhì)的量之比為1:2，設(shè)其物質(zhì)的量分別為1mol和2mol，則其失去的電子數(shù)為：1mol×1+2mol×5=11mol，故還原劑的物質(zhì)的量為；根據(jù)得失電子守恒可得，反應(yīng)過(guò)程中，氧化劑得到的電子數(shù)也為11mol，故氧化劑的物質(zhì)的量為；因此氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為。