Question

某化學研究性學習小組設計制取氯氣及探究其性質的方案，并按下圖所示裝置完成實驗．（A中發生反應的化學方程式為：MnO₂+4HCl（濃）═MnCl₂+
Cl₂↑+2H₂O）．
（1）裝置A中，儀器a的名稱是

 

．
（2）裝置B中無色溶液將變為

 

色，該反應的化學方程式是

 

．
（3）裝置C中濕潤的有色布條

 

（填“褪色”或“不褪色”），其原因是氯氣與水反應生成了

 

（填化學式）．
（4）為了吸收多余的氯氣，防止造成空氣污染，裝置D中應盛放

 

溶液．
（5）用8.7g MnO₂與足量濃鹽酸反應，被氧化的鹽酸的物質的量為

 

．
（6）某同學查閱資料得知：高錳酸鉀與濃鹽酸在常溫正好生反應也可以生成氯氣（反應的化學方程式為：2KMnO₄+16HCl（濃）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O），該反應的氧化劑是

 

．
（7）如反應中轉移了0.50mol電子，則產生的氣體在標準狀況下體積為

 

 L．
（8）若氯氣泄漏，某同學用濕毛巾捂住鼻子防止中毒，有以下四種溶液可浸濕毛巾，它們分別是：①NaOH溶液 ②NaCl溶液 ③KBr溶液 ④NaHCO₃溶液，正確選擇是

 

（填序號）．

Answer 1

分析：（1）實驗室制備氯氣用濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件反應，所用反應儀器為分液漏斗和圓底燒瓶；
（2）根據氯氣與碘化鉀溶液反應生成I₂，I₂遇淀粉變藍分析；
（3）氯氣與水反應生成鹽酸和次氯酸，次氯酸具有漂白性；
（4）氯氣是污染性氣體不能排放到空氣中，需要用氫氧化鈉溶液吸收；
（5）被氧化的HCl生成生成氯氣，根據氯原子守恒可知n_被氧化（HCl）=2n（Cl₂）；
（6）氧化還原反應中，化合價降低元素所在的反應物是氧化劑；
（7）當有4mol HCl被氧化時，可生成2mol氯氣，Cl元素化合價由-1價升高到0價，則轉移電子數為4N_A；計算Cl₂的物質的量，再根據V=nVm計算氯氣的體積；
（8）用濕毛巾捂住鼻子防止中毒，應選弱堿性物質吸收氯氣．

解答：解：（1）實驗室制備氯氣用濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件反應，所用反應儀器為分液漏斗和圓底燒瓶，通過分液漏斗向燒瓶中加人適量的濃鹽酸，
故答案為：分液漏斗；
（2）氯氣具有氧化性，能將碘離子氧化成碘單質，所以氯氣與碘化鉀溶液反應Cl₂+2KI═2KCl+I₂生成I₂，I₂遇淀粉變藍，棉球變藍，
故答案為：藍；Cl₂+2KI═2KCl+I₂；
（3）濕潤的紅色布條中的水和氯氣反應生成鹽酸和次氯酸，生成的HClO具有漂白性，將濕潤的紅色布條漂白褪色，
故答案為：褪色；HClO；
（4）氯氣是污染性氣體不能排放到空氣中，需要用氫氧化鈉溶液吸收過量的氯氣，氯氣與NaOH反應生成氯化鈉和次氯酸鈉，反應的化學方程式為Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，
故答案為：NaOH；
（5）8.7g的MnO₂的物質的量=

8.7g

87g/mol

=0.1mol，則：
MnO₂+4HCl_（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
0.1mol                0.1mol
被氧化的HCl生成生成氯氣，根據氯原子守恒可知n_被氧化（HCl）=2n（Cl₂）=0.1mol×2=0.2mol，
故答案為：0.2mol；
（6）在2KMnO₄+16HCl（濃）=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O的反應中，Mn元素化合價降低，所以KMnO₄ 是氧化劑，
故答案為：KMnO₄；
（7）在4HCl（濃）+MnO₂

△   .

Cl₂↑+MnCl₂+2H₂O中，Mn元素的化合價降低，Cl元素得化合價升高，則MnO₂為氧化劑，HCl為還原劑，由方程式可知，鹽酸在反應中起到酸性和還原劑的作用，4molHCl參加反應，生成1molCl₂，Cl元素化合價由-1價升高到0價，由Cl₂～2Cl^- 可知，被氧化的Cl^-的物質的量1mol×2=2mol，轉移電子數為2N_A，當反應中轉移了0.50mol電子，則產生的氣體0.25mol，標況下其體積為0.25mol×22.4L/mol=5.6L，
故答案為：5.6；
（8）用濕毛巾捂住鼻子防止中毒，應選弱堿性物質吸收氯氣，只有④符合，而①堿性太強，②抑制氯氣溶解，③反應生成有毒物質溴，
故答案為：④．

點評：本題考查實驗室制氯氣，注意實驗室制備氣體的實驗裝置和反應原理，把握反應中元素的化合價變化以及物質的主要性質是解答關鍵，注重基礎知識的積累，題目難度中等．