Question

1．如圖是一個制取氯氣并以氯氣為原料進行特定反應的裝置：
（1）A是氯氣發(fā)生裝置，其中的化學反應方程為4HCl+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+2H₂O+Cl₂↑；若用8.7g MnO₂和10mol•L^-1的鹽酸120mL反應制取Cl₂．在標準狀況下可生成2.24升氯氣
（2）實驗開始時，先點燃A處的酒精燈，打開旋塞K，讓Cl₂充滿整個裝置，再點燃D處酒精燈，連接上E裝置．Cl₂通過C瓶后再進入D．D裝置的硬質玻璃管內盛有炭粉，發(fā)生氧化還原反應，其產物為CO₂和HCl．裝置C的作用是吸收Cl₂中的HCl氣體，提供D處所需水蒸氣．
（3）在E處，紫色石蕊試液的顏色由紫色變?yōu)榧t色，再變?yōu)闊o色，其原因是生成的HCl氣體使紫色石蕊溶液變紅，因未反應完的Cl₂與H₂O作用產生的HClO的漂白作用使紅色消失．
（4）若將E處燒杯中溶液改為澄清石灰水，反應過程現象為B．（選填標號）
（A）有白色沉淀生成      （B）無現象（C）先生成白色沉淀，而后白色沉淀消失．

Answer 1

分析 （1）實驗室用加熱濃鹽酸與二氧化錳混合物制備氯氣；根據方程式4HCl+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+2H₂O+Cl₂↑ 計算生成氣體體積；
（2）氯化氫氣體極易溶于水，且水能提供水蒸氣，據此分析；
（3）氯氣與水反應生成鹽酸和次氯酸，依據鹽酸和次氯酸性質解答；
（4））氯化氫、次氯酸和澄清石灰水反應都生成可溶性的鹽和水．

解答 解：（1）濃鹽酸與二氧化錳在加熱條件下反應生成氯化錳、氯氣和水，方程式：4HCl+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+2H₂O+Cl₂↑，
∵n（MnO₂）=$\frac{m}{M}$=$\frac{8.7g}{87g/mol}$=0.1mol
          n（HCl）=CV=10mol•L-1×0.12L=1.2mol    根據方程式得HCl過量，化學方程式計算應該以不足的作為計算對象
∴4HCl+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+2H₂O+Cl₂↑ 
                       1mol                                  22.4L
                     0.1mol                                 2.24L
故答案為：4HCl+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+2H₂O+Cl₂↑；2.24；
（2）氯化氫氣體極易溶于水，且水能提供水蒸氣，故答案為：吸收Cl₂中的HCl氣體，提供D處所需水蒸氣
（3）氯氣與水反應生成鹽酸和次氯酸，HCl溶于水呈酸性，使紫色石蕊試液變紅色，氯氣溶于水生成具有強氧化性的HClO，使溶液褪色，所以看到現象為：石蕊先變紅后褪色；
故答案為：生成的HCl氣體使紫色石蕊溶液變紅，因未反應完的Cl₂與H₂O作用產生的HClO的漂白作用使紅色消失；
（4）剩余的氯氣在E裝置中和水反應生成鹽酸和次氯酸，氯化氫、次氯酸和澄清石灰水反應都生成可溶性的鹽和水，所以反應過程無現象無白色沉淀生成，
故答案為：B．

點評 本題考查實驗室制取氯氣及其物質的性質，明確反應原理是解答本題的關鍵，題目難度不大．