【題目】如圖所示,是一個(gè)制取氯氣并以氯氣為原料進(jìn)行特定反應(yīng)的裝置,其中各試劑瓶裝的試劑為:BAgNO3溶液)、C(氯化亞鐵溶液)、D(碘化鉀淀粉溶液)、E(水)、H(紫色石蕊試液)

1A是氯氣發(fā)生裝置,蒸餾燒瓶中盛放MnO2固體,其化學(xué)反應(yīng)方程式是:________

2)實(shí)驗(yàn)開始時(shí),先點(diǎn)燃A處酒精燈,打開分液漏斗旋塞和Ⅰ處活塞,讓氯氣充滿整個(gè)裝置,再點(diǎn)燃G處酒精燈,回答下列問(wèn)題:

下列裝置中的現(xiàn)象是B________D________請(qǐng)寫出C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式________

3)在G裝置的硬質(zhì)玻璃管內(nèi)盛有碳粉,發(fā)生氧化還原反應(yīng),一種產(chǎn)物能使H處紫色石蕊試液變紅,另一產(chǎn)物能使澄清石灰水變渾濁,寫出G中的反應(yīng)的化學(xué)方程式________。

4)在H處,紫色石蕊試液的顏色由紫色變?yōu)榧t色,再變?yōu)闊o(wú)色,其原因是________。

5G處反應(yīng)完畢后關(guān)閉分液漏斗旋塞,移去酒精燈,但由于余熱的作用,A處仍有氯氣產(chǎn)生,此時(shí)應(yīng)該怎樣操作________;裝置Ⅰ中的現(xiàn)象是________

6)若將E中的水換成氫氧化鈉溶液,溶液中不但有NaClO還有NaClO3 , 其物質(zhì)的量比為12,則氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為:________。

【答案】MnO2+4HCl MnCl2+2H2O+Cl2 產(chǎn)生白色沉淀 溶液變藍(lán) 2FeCl2+Cl2=2FeCl3 C+2H2O+Cl2CO2+4HCl 生成的HCl使紫色石蕊試液變紅色,剩余的氯氣又與水作用生成次氯酸,又起漂白作用,使紅色褪去 關(guān)閉Ⅰ處活塞 Ⅰ處b瓶?jī)?nèi)頁(yè)面下降,c中液面上升 11:3

【解析】

1MnO2與濃鹽酸反應(yīng)生成MnCl2、H2OCl2;

2)根據(jù)氯氣的性質(zhì)和氯水的成分確定實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象;

3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象確定產(chǎn)物,進(jìn)而得出反應(yīng)的化學(xué)方程式;

4)先變紅是由于酸性氣體產(chǎn)生,再變無(wú)色是由于漂白作用,據(jù)此分析;

5)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,由于余熱作用產(chǎn)生的氯氣應(yīng)進(jìn)行收集或吸收;

6)根據(jù)得失電子守恒進(jìn)行計(jì)算。

1MnO2與濃鹽酸反應(yīng)生成MnCl2、H2OCl2 , 該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:MnO2+4HClMnCl2+2H2O+Cl2;

2)氯氣溶于水后產(chǎn)生HClHClO,其中Cl-能與Ag+結(jié)合成AgCl沉淀,故B中現(xiàn)象為產(chǎn)生白色沉淀;由于氯氣具有氧化性,能將I-氧化成I2 , 淀粉遇碘變藍(lán)色,故D中的現(xiàn)象為溶液變?yōu)樗{(lán)色;氯氣具有氧化性,CFe2+具有還原性,二者可發(fā)生氧化還原反應(yīng),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2FeCl2+Cl2=2FeCl3;

3一種產(chǎn)物能使H處紫色石蕊試液變紅則說(shuō)明該產(chǎn)物的水溶液顯酸性,結(jié)合元素守恒可知,產(chǎn)物為HCl另一產(chǎn)物能使澄清石灰水變渾濁則該產(chǎn)物為CO2 , 故該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:C+2H2O+Cl2CO2+4HCl;

4)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中生成的HCl使紫色石蕊試液變紅色;剩余的氯氣又與水作用生成HClO,具有漂白作用,使紅色褪去;

5)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,由于余熱會(huì)繼續(xù)產(chǎn)生氯氣,此時(shí)應(yīng)關(guān)閉Ⅰ中活塞,產(chǎn)生的氯氣不通過(guò)后續(xù)裝置,防止造成空氣污染;此時(shí)可觀察到Ⅰ中b瓶?jī)?nèi)液面下降,c中液面上升;

6)該反應(yīng)中氯氣既是氧化劑又是還原劑。反應(yīng)生成NaClONaClO3的物質(zhì)的量之比為1:2,設(shè)其物質(zhì)的量分別為1mol2mol,則其失去的電子數(shù)為:1mol×1+2mol×5=11mol,故還原劑的物質(zhì)的量為;根據(jù)得失電子守恒可得,反應(yīng)過(guò)程中,氧化劑得到的電子數(shù)也為11mol,故氧化劑的物質(zhì)的量為;因此氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為。

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4CE的關(guān)系是___________(填同系物同分異構(gòu)體同一種物質(zhì))。

5A~E表示的物質(zhì)中,能發(fā)生加成反應(yīng)的兩種物質(zhì)是___________(填序號(hào))。

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(4)如圖所示的裝置是由CH4 、O2和KOH溶液組成的新型燃料電池。

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