Question

某校學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組，為驗(yàn)證非金屬元素氯的氧化性強(qiáng)于硫和氮，設(shè)計(jì)了一套實(shí)驗(yàn)裝置：（部分夾持裝置已略去）

（1）寫出A中反應(yīng)的離子方程式　　．

（2）B中出現(xiàn)黃色渾濁現(xiàn)象，產(chǎn)生此現(xiàn)象的離子方程式　　．

（3）浸有NaOH溶液的棉花團(tuán)的作用是　　．

（4）D中干燥管中出現(xiàn)的明顯現(xiàn)象及化學(xué)方程式是　　；　8NH₃+3Cl₂=6NH₄Cl+N₂　．

（5）有同學(xué)認(rèn)為D中的現(xiàn)象并不能說(shuō)明氯的氧化性大于氮，需要在C之前加裝洗氣裝置，該洗氣裝置中盛裝　試劑．

（6）還有什么方法能證明氧化性Cl₂＞S，（用化學(xué)方程式表示）　　．

Answer 1

考點(diǎn)： 性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)． 

分析： 非金屬性強(qiáng)弱比較的一般規(guī)律是：①根據(jù)氧化還原反應(yīng)判斷：同一化學(xué)反應(yīng)，氧化劑的氧化性強(qiáng)于氧化產(chǎn)物的氧化性；②由對(duì)應(yīng)氫化物的穩(wěn)定性判斷：氫化物越穩(wěn)定，非金屬性越強(qiáng)．③由最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性來(lái)判斷：酸性越強(qiáng)，非金屬越強(qiáng)．（除氟元素之外）．④非金屬單質(zhì)與具有可變價(jià)金屬的反應(yīng)．能生成高價(jià)金屬化合物的，其非金屬性強(qiáng)，據(jù)此可以驗(yàn)證．

為驗(yàn)證非金屬元素氯的氧化性強(qiáng)于硫，該實(shí)驗(yàn)通過(guò)氯氣把硫化鈉溶液中的硫離子氧化為S單質(zhì)說(shuō)明，為驗(yàn)證非金屬元素氯的氧化性強(qiáng)于氮，通過(guò)氯氣能把氨氣氧化生成氮?dú)夂吐然瘹湔f(shuō)明，實(shí)驗(yàn)裝置中，A制取氯氣：MnO₂+4HCl（濃）MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，濃鹽酸易揮發(fā)，經(jīng)過(guò)濃硫酸干燥的氯氣中扔混有少量氯化氫氣體，因此需要在C加一吸收裝置除掉氯化氫，需要在C之前加裝洗氣裝置，為該實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)缺陷，B裝置為為驗(yàn)證非金屬元素氯的氧化性強(qiáng)于硫，B中出現(xiàn)黃色渾濁現(xiàn)象，說(shuō)明有S沉淀生成，氯氣的氧化性大于S的氧化性，反應(yīng)為：Cl₂+S^2﹣=S↓+2Cl^﹣，裝置C進(jìn)行干燥氯氣，盛放氫氧化鈉的燒杯吸收尾氣，裝置E為：氯化銨和氫氧化鈣固體加熱反應(yīng)生成氨氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH₄Cl+Ca（OH）₂2NH₃↑+2H₂O+CaCl₂；裝置D氯氣能把氨氣氧化生成氮?dú)夂吐然瘹洌�生成的氯化氫和氨氣結(jié)合生成氯化銨，從而冒白煙，驗(yàn)證非金屬元素氯的氧化性強(qiáng)于氮．

（1）此反應(yīng)裝置為濃鹽酸和二氧化錳共熱制備氯氣，以此寫出化學(xué)方程式；

（2）B中出現(xiàn)黃色渾濁現(xiàn)象，說(shuō)明有S沉淀生成，氯氣的氧化性大于S的氧化性；

（3）氯氣污染環(huán)境，浸有NaOH溶液的棉花團(tuán)可以吸收多余的氯氣；

（4）裝置E為實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的裝置，氯氣能把氨氣氧化生成氮?dú)夂吐然瘹�，氯化氫與氨氣反應(yīng)生成氯化銨，故現(xiàn)象為冒白煙；

（5）濃鹽酸易揮發(fā)，經(jīng)過(guò)濃硫酸干燥的氯氣中仍混有少量氯化氫氣體，因此需要在C加一吸收裝置除掉氯化氫；

（6）依據(jù)非金屬性強(qiáng)弱比較的一般規(guī)律進(jìn)行驗(yàn)證．

解答： 解：（1）反應(yīng)裝置A為濃鹽酸和二氧化錳共熱制備氯氣的裝置，其離子方程式為：MnO₂+4H⁺+2ClMn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，

故答案為：MnO₂+4H⁺+2ClMn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；

（2）反應(yīng)制備的氯氣通入B之后，B中出現(xiàn)黃色渾濁現(xiàn)象，說(shuō)明氯氣把硫化鈉溶液中的硫離子氧化為S單質(zhì)，離子方程式為Cl₂+S^2﹣=S↓+2Cl^﹣，

故答案為：Cl₂+S^2﹣=S↓+2Cl^﹣；

（3）氯氣污染環(huán)境，浸有NaOH溶液的棉花團(tuán)可以吸收多余的氯氣，反應(yīng)為：Cl₂+2NaOH═NaCl+NaClO+H₂O，

故答案為：吸收多余的氯氣；

（4）通E裝置是制備氨氣，氯氣能把氨氣氧化生成氮?dú)夂吐然瘹�，生成的氯化氫和氨氣結(jié)合生成氯化銨，從而冒白煙，因此實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象是產(chǎn)生大量白煙，反應(yīng)的方程式是8NH₃+3Cl₂=6NH₄Cl+N₂，

故答案為：產(chǎn)生大量白煙；8NH₃+3Cl₂=6NH₄Cl+N₂；

（5）鹽酸易揮發(fā)，所以生成氯氣中含有氯化氫氣體，氯化氫也能直接和氨氣結(jié)合冒白煙，所以需要在C之前連接一盛有飽和食鹽水的裝置以除去氯化氫氣體，裝置圖為，

故答案為：氯化鈉；

（6）非金屬性強(qiáng)弱比較的一般規(guī)律是：①由對(duì)應(yīng)氫化物的穩(wěn)定性判斷：氫化物越穩(wěn)定，非金屬性越強(qiáng)．②由最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性來(lái)判斷：酸性越強(qiáng)，非金屬越強(qiáng)．（除氟元素之外）．③非金屬單質(zhì)與具有可變價(jià)金屬的反應(yīng)．能生成高價(jià)金屬化合物的，其非金屬性強(qiáng)，據(jù)此可以驗(yàn)證，所以還可用以下方法能證明氧化性Cl₂＞S，方法一：2Fe+3Cl₂2FeCl₃、Fe+SFeS；方法二：相同溫度下相同狀態(tài)的HCl的穩(wěn)定性大于H₂S；方法三：最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性HClO₄ 大于H₂SO₄．用化學(xué)方程式表示選擇方法一，

故答案為：2Fe+3Cl₂2FeCl₃、Fe+SFeS．

點(diǎn)評(píng)： 本題考查實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)，考查了氯氣、氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法及性質(zhì)的檢驗(yàn)，明確制備原理及物質(zhì)的性質(zhì)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．