Question

【題目】用濃鹽酸和二氧化錳制氯氣的實驗裝置如圖所示：

(1)下列氣體實驗室制備時，可以用相同發(fā)生裝置的是 _______

A.O2 B. H2 C.HCl D. CO2

(2)制得的氯氣中還含有氯化氫雜質，可通過裝有______的洗氣瓶除去。

(3)工業(yè)上將氯氣通入石灰乳[Ca(OH)2]制取漂白粉，化學反應方程式為___________；漂白粉在空氣中很容易變質，請寫出漂白粉在空氣中變質的反應方程式____。

(4)據(jù)報道，日常生活中，將潔廁液(主要成分是HCl)與84消毒液(主要成分是次氯酸鈉)混合使用會發(fā)生中毒的事故，生成有毒的氯氣。寫出反應的化學方程式______。

(5)二氧化錳和高錳酸鉀都是強氧化劑，均可將濃鹽酸氧化為氯氣。用濃鹽酸和高錳酸鉀制氯氣的反應方程式如下： KMnO4 + HCl= KCl + MnCl2 + Cl2↑+ H2O

①配平該反應的化學方程式______。

②用“單線橋”在上述方程式上標出電子轉移的方向和數(shù)目______。該反應中______元素被氧化，起酸性作用的HCl是______mol。當有1mol電子轉移時，可生成氣體(標準狀態(tài)下)______ 升。

(6)(如圖)有人做了一個改進實驗。擠壓軟塑料瓶，向裝有固體B的錐形瓶中加入溶液A，同時往燃燒管中通入氣體C并點燃，可以看到明顯的燃燒現(xiàn)象(金屬網(wǎng)用以防止氣體混合爆炸)。

①用此裝置模擬工業(yè)合成鹽酸。則相應試劑選擇正確的是_________(選填序號)。

	溶液A	固體B	氣體C
a	稀硫酸	Zn	Cl2
b	濃鹽酸	MnO2	H2
c	稀硝酸	Fe	Cl2
d	濃鹽酸	KMnO4	H2

②管口可觀察到的現(xiàn)象是__________。

Answer 1

【答案】C 飽和食鹽水 2Cl2 + Ca(OH)2 = CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2H2O Ca(ClO)2 + 2CO2 + 2H2O=Ca(HCO3)2+ 2HClO 2HClO 2HCl+ O2↑ 2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O 氯元素 6 11.2 d 蒼白色火焰，管口上方有白霧

【解析】

實驗室中濃鹽酸和二氧化錳反應制氯氣的發(fā)生裝置為：固體+液態(tài)氣體；利用飽和食鹽水除去HCl，可以降低氯氣溶解度；用題（6）的裝置模擬工業(yè)合成鹽酸，則在燃燒管口處是氫氣與氯氣反應生成HCl，通入氣體C為氫氣、錐形瓶中生成的氣體為氯氣，且制備氯氣的反應不需要加熱。

（1）該發(fā)生裝置為：固體與液態(tài)加熱制備氣體，與實驗室制備HCl裝置相同。實驗室制氧氣、氫氣、二氧化碳的裝置為固液不加熱裝置；故選C；
（2）飽和食鹽水可以降低氯氣在水溶液中的溶解度，故用飽和食鹽式除去氯氣中的HCl；
（3）氯氣與氫氧化鈣反應生成氯化鈣、次氯酸鈣與水，反應方程式為：

2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O；次氯酸鈣與空氣中二氧化碳、水反應生成碳酸鈣、HClO，HClO在光照條件下分解為HCl與氧氣，相關反應方程式為：Ca(ClO)2 + 2CO2 + 2H2O=Ca(HCO3)2+ 2HClO ；2HClO2HCl+ O2↑，漂白粉變質；
（4）由題意可知，HCl與次氯酸鈉反應生成氯化鈉、氯氣與水，反應方程式為：NaClO+2HCl=NaCl+Cl2↑+H2O；

（5）①反應中錳元素全部被還原，錳元素化合價由+7價降低為+2價，總共降低5價，氯元素化合價由HCl中的-1升高為氯氣中的0價，總共升高2價，化合價升降最小公倍數(shù)為10，高錳酸鉀系數(shù)為2，氯氣系數(shù)為5，配平后反應方程式為：2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O；

②反應中轉移電子數(shù)目為10，用單線橋標出電子轉移為，反應中Cl元素化合價升高，發(fā)生氧化反應，起酸性作用的HCl生成KCl、MnCl2，起酸性作用的HCl為6mol，當有1mol電子轉移時，生成氯氣為0.5mol，生成氯氣體積在標況下為0.5mol×22.4L/mol=11.2L；
（6）用此裝置模擬工業(yè)合成鹽酸，則在燃燒管口處是氫氣與氯氣反應生成HCl，通入氣體C具有可燃性，則C為氫氣、錐形瓶中生成的氣體為氯氣，且制備氯氣的反應不需要加熱，二氧化錳和濃鹽酸的反應需加熱才能發(fā)，濃鹽酸和高錳酸鉀在不加熱的條件下可以生成氯氣，故d正確；氫氣在純凈的氯氣中燃燒生成氯化氫，發(fā)出蒼白色的火焰，氯化氫極易溶于水，在管口上分與水蒸氣結合成鹽酸液滴，看到白霧產生。