Question

2．在實(shí)驗(yàn)室里可用如圖所示裝置來(lái)制取氯酸鈉、次氯酸鈉和探究氯水的性質(zhì)． 如圖中：
①為氯氣發(fā)生裝置；
②的試管里盛有15mL 30% NaOH溶液來(lái)制取氯酸鈉，并置于熱水浴中；
 ③的試管里盛有15mL 8% NaOH溶液來(lái)制取次氯酸鈉，并置于冰水浴中；
④的試管里加有紫色石蕊試液；   
⑤為尾氣吸收裝置．請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白：
（1）制取氯氣時(shí)，在燒瓶里加入一定量的二氧化錳，通過(guò)分液漏斗（填寫(xiě)儀器名稱(chēng)）向燒瓶中加入適量的濃鹽酸．實(shí)驗(yàn)室制Cl₂的化學(xué)方程式MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
實(shí)驗(yàn)時(shí)為了除去氯氣中的HCl氣體，可在①與②之間安裝盛有C（填寫(xiě)下列編號(hào)字母）的凈化裝置．
A．堿石灰   B．氫氧化鈉溶液 C．飽和食鹽水  D．濃硫酸
（2）如果將過(guò)量二氧化錳與20mL 12mol•L^-1的濃鹽酸混合加熱，充分反應(yīng)后生成的氯氣
小于 0.06mol．（填“大于”“小于”“等于”），若有17.4g的MnO₂被還原，則被氧化的HCl質(zhì)量為142g．
（3）比較制取氯酸鈉和次氯酸鈉的條件，二者的差異是①所用NaOH濃度不同；②反應(yīng)控制的溫度不同．
（4）實(shí)驗(yàn)中可觀察到④的試管里溶液的顏色發(fā)生了如下變化，請(qǐng)?zhí)顚?xiě)如表中的空白．

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	原因
溶液最初從紫色逐漸變?yōu)榧t色	氯氣與水反應(yīng)生成的H+使石蕊變色
隨后溶液逐漸變?yōu)闊o(wú)色	HClO有強(qiáng)氧化性，體現(xiàn)漂白作用是其褪色
然后溶液從無(wú)色逐漸變?yōu)槿芤侯伾�變�(yōu)闇\綠色色	溶液中溶解了大量的氯氣，體現(xiàn)淺綠色

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)室制備氯氣用濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件反應(yīng)，所用反應(yīng)儀器為分液漏斗和圓底燒瓶，可用飽和食鹽水除雜；
（2）氯化氫易揮發(fā)，二氧化錳只能與濃鹽酸發(fā)生反應(yīng)，與稀鹽酸不反應(yīng)；根據(jù)二氧化錳和作還原劑的HCl之間的關(guān)系式計(jì)算；
（3）在加熱條件下，氯氣與濃NaOH溶液反應(yīng)生成氯酸鈉，在常溫以下，氯氣與稀NaOH溶液反應(yīng)生成次氯酸鈉；
（4）氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，反應(yīng)生成的H⁺使石蕊變成紅色，次氯酸具有強(qiáng)氧化性，將石蕊氧化為無(wú)色物質(zhì)，所以反應(yīng)現(xiàn)象為先變紅，后褪色，反應(yīng)后如繼續(xù)通入氯氣，氯氣微溶于水，則為氯氣的溶液，溶液呈黃綠色．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)室制備氯氣用濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件反應(yīng)，MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，所用反應(yīng)儀器為分液漏斗和圓底燒瓶，生成氯氣混有HCl氣體，根據(jù)氯氣難溶于飽和氯化鈉溶液，HCl易溶于水，可用飽和食鹽水除雜，
故答案為：分液漏斗；MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；C；
（2）鹽酸具有揮發(fā)性，加熱促進(jìn)氯化氫的揮發(fā)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，鹽酸的濃度逐漸減小，二氧化錳只能與濃鹽酸發(fā)生反應(yīng)，與稀鹽酸不反應(yīng)，所以反應(yīng)生成氯氣的物質(zhì)的量小于0.06mol，17.4gMnO₂的物質(zhì)的量=$\frac{17.4g}{87g．mol}$=0.2mol，該反應(yīng)中二氧化錳和被氧化的HCl的物質(zhì)的量之比為1：2，有0.2mol二氧化錳參加反應(yīng)，則有0.4molHCl被氧化，m（HCl）=nM=0.4mol×36.5g/mol=142g，
故答案為：小于；142g；
（3）根據(jù)題中信息可知，在加熱條件下，氯氣與濃NaOH溶液反應(yīng)生成氯酸鈉，在常溫以下，氯氣與稀NaOH溶液反應(yīng)生成次氯酸鈉，二者反應(yīng)的濃度和溫度都不相同．
故答案為：所用NaOH濃度不同；反應(yīng)控制的溫度不同；
（4）氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，反應(yīng)生成的H⁺使石蕊變成紅色，次氯酸具有強(qiáng)氧化性，將石蕊氧化為無(wú)色物質(zhì)，所以反應(yīng)現(xiàn)象為先變紅，后褪色，反應(yīng)后如繼續(xù)通入氯氣，氯氣微溶于水，則為氯氣的溶液，溶液呈黃綠色，
故答案為：

	HClO有強(qiáng)氧化性，體現(xiàn)漂白作用是其褪色
溶液顏色變?yōu)闇\綠色	溶液中溶解了大量的氯氣，體現(xiàn)淺綠色

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點(diǎn)評(píng) 本題考查了氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法，題目難度中等，明確氯氣的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)原理是解本題關(guān)鍵，注意掌握氯氣的漂白原理，試題知識(shí)點(diǎn)較多、綜合性較強(qiáng)，充分考查了學(xué)生的分析能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/p>