Question

【題目】現(xiàn)用二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)制備純凈干燥的氯氣，再用氯氣與銅粉反應(yīng)制取少量CuCl2，其裝置如下：

（1）寫出裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_________________________。

（2）B中選用的試劑是飽和食鹽水，其作用是除去Cl2中混有的__________雜質(zhì)；裝置E的作用是___________________。

（3）即使A裝置中的MnO2和D裝置中的Cu都是足量的，100mL 12mol／L濃鹽酸經(jīng)充分反應(yīng)后得到的CuCl2也不足0.3mol，其原因是______________

A.裝置漏氣 B.A裝置在加熱過程中鹽酸易揮發(fā)

C.CuCl2潮解吸水 D.A裝置中反應(yīng)生成的水要稀釋鹽酸，剩余的鹽酸不再反應(yīng)

（4）某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用經(jīng)Cl2消毒的自來水配制下列溶液：①KI；②AgNO3；③AlCl3；④FeCl2；⑤稀鹽酸，發(fā)現(xiàn)部分藥品變質(zhì)，它們是(請(qǐng)用序號(hào)作答)____________________。

（5）另一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)認(rèn)為SO2和氯水都有漂白性，二者混合后的漂白性肯定會(huì)更強(qiáng)。他們將制得的SO2和Cl2按1：1同時(shí)通入到品紅溶液中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)褪色效果并不像想象的那樣。請(qǐng)你分析該現(xiàn)象的原因（用化學(xué)方程式表示）_____________________________________。

（6）一定條件下，在一定量的石灰乳中通入一定量的氯氣，二者恰好完全反應(yīng)。生成物中含有三種含氯元素的離子，其中ClO－、ClO兩種離子的物質(zhì)的量(n)與反應(yīng)時(shí)間(t)的曲線如圖所示。

該過程中參加反應(yīng)Cl2的物質(zhì)的量是________mol。若產(chǎn)生的n（C1-）為11mol，n（C1O3-）為2 mol，則參加反應(yīng)的Ca(OH)2的物質(zhì)的量為________mol。

Answer 1

【答案】 MnO2+4H++2 Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O HCl 收集氯氣 BD ①②④ 2H2O+SO2+Cl2==2HCl+ H2SO4 5mol 7mol

【解析】(1)用二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)制備純凈干燥的氯氣，裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為MnO2+4H++2 Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O，故答案為：MnO2+4H++2 Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O；

(2)生成的氯氣中含有少量的氯化氫和水蒸氣，B中選用飽和食鹽水，可以除去Cl2中混有的氯化氫雜質(zhì)；C中用濃硫酸干燥氯氣，干燥的氯氣與銅粉反應(yīng)后多余的氯氣用E收集，剩余的氯氣用氫氧化鈉溶液除去尾氣，防止污染空氣，故答案為：HCl；收集氯氣；

(3)即使A裝置中的MnO2和D裝置中的Cu都是足量的，100mL 12mol／L濃鹽酸經(jīng)充分反應(yīng)后得到的CuCl2也不足0.3mol，說明生成的氯氣物質(zhì)的量小于0.3mol，即被氧化的氯化氫少于0.6mol，少于氯化氫總量的一半。A.實(shí)驗(yàn)前都要進(jìn)行氣密性檢查，裝置漏氣是不合理的，故A錯(cuò)誤；B.A裝置在加熱過程中鹽酸易揮發(fā)，使得利用的氯化氫減少，故B正確；C.CuCl2潮解吸水與氯化銅的物質(zhì)的量多少無關(guān)，故C錯(cuò)誤；D.二氧化錳只能與濃鹽酸反應(yīng)，A裝置中反應(yīng)生成的水要稀釋鹽酸，變成稀鹽酸不再反應(yīng)，故D正確；故選BD。

(4)經(jīng)Cl2消毒的自來水可以看成濃度較小的氯水，①氯水中含有氯氣，能夠?qū)?/span>KI氧化變質(zhì)；②氯水中含有氯離子，能夠與AgNO3反應(yīng)生成氯化銀沉淀變質(zhì)；③AlCl3與氯水中的微粒不反應(yīng)，不變質(zhì)；④氯水中含有氯氣，能夠?qū)?/span>FeCl2氧化變質(zhì)；⑤稀鹽酸與氯水中的微粒不反應(yīng)，不變質(zhì)；變質(zhì)的有①②④，故答案為：①②④；

(5)氯氣具有較強(qiáng)的氧化性，二氧化硫具有較強(qiáng)的還原性，在水溶液中兩者1：1發(fā)生反應(yīng)：Cl2+SO2+2H2O═2HCl+H2SO4，生成物都無漂白性，因而SO2和Cl2按1：1同時(shí)通入到品紅溶液時(shí)，品紅溶液并不褪色，故答案為：2H2O+SO2+Cl2==2HCl+ H2SO4；

(6)由圖可知，t2時(shí)n(ClO-)=2mol，n(ClO3-)=1mol，根據(jù)得失電子守恒，n(C1-)=2mol×1+1mol×5=7mol，根據(jù)氯元素守恒，參加反應(yīng)Cl2為mol =5mol，若產(chǎn)生的n(C1-)為11mol，n(C1O3-)為2 mol，根據(jù)得失電子守恒，n(ClO-)=11mol-2mol×5=1mol，根據(jù)電荷守恒，n[Ca(OH)2]=n(Ca2+)=×(11mol +2mol+1mol)=7mol，故答案為：5mol；7mol。