Question

【題目】如圖所示，是一個制取氯氣并以氯氣為原料進行特定反應的裝置，其中各試劑瓶裝的試劑為：B（AgNO3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）

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

（2）實驗開始時，先點燃A處酒精燈，打開分液漏斗旋塞和Ⅰ處活塞，讓氯氣充滿整個裝置，再點燃G處酒精燈，回答下列問題：

下列裝置中的現象是B________；D________請寫出C中發生反應的化學方程式________

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

（4）在H處，紫色石蕊試液的顏色由紫色變為紅色，再變為無色，其原因是________。

（5）G處反應完畢后關閉分液漏斗旋塞，移去酒精燈，但由于余熱的作用，A處仍有氯氣產生，此時應該怎樣操作________；裝置Ⅰ中的現象是________。

（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 ， 其物質的量比為1：2，則氧化劑和還原劑的物質的量之比為：________。

Answer 1

【答案】MnO2+4HCl MnCl2+2H2O+Cl2↑ 產生白色沉淀 溶液變藍 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 關閉Ⅰ處活塞 Ⅰ處b瓶內頁面下降，c中液面上升 11:3

【解析】

（1）MnO2與濃鹽酸反應生成MnCl2、H2O和Cl2；

（2）根據氯氣的性質和氯水的成分確定實驗現象；

（3）根據實驗現象確定產物，進而得出反應的化學方程式；

（4）先變紅是由于酸性氣體產生，再變無色是由于漂白作用，據此分析；

（5）實驗結束后，由于余熱作用產生的氯氣應進行收集或吸收；

（6）根據得失電子守恒進行計算。

（1）MnO2與濃鹽酸反應生成MnCl2、H2O和Cl2 ， 該反應的化學方程式為：MnO2+4HClMnCl2+2H2O+Cl2；

（2）氯氣溶于水后產生HCl和HClO，其中Cl-能與Ag+結合成AgCl沉淀，故B中現象為產生白色沉淀；由于氯氣具有氧化性，能將I-氧化成I2 ， 淀粉遇碘變藍色，故D中的現象為溶液變為藍色；氯氣具有氧化性，C中Fe2+具有還原性，二者可發生氧化還原反應，該反應的化學方程式為：2FeCl2+Cl2=2FeCl3；

（3）“ 一種產物能使H處紫色石蕊試液變紅 ”則說明該產物的水溶液顯酸性，結合元素守恒可知，產物為HCl；“ 另一產物能使澄清石灰水變渾濁 ”則該產物為CO2 ， 故該反應的化學方程式為：C+2H2O+Cl2CO2+4HCl；

（4）實驗過程中生成的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）實驗結束后，由于余熱會繼續產生氯氣，此時應關閉Ⅰ中活塞，產生的氯氣不通過后續裝置，防止造成空氣污染；此時可觀察到Ⅰ中b瓶內液面下降，c中液面上升；

（6）該反應中氯氣既是氧化劑又是還原劑。反應生成NaClO和NaClO3的物質的量之比為1:2，設其物質的量分別為1mol和2mol，則其失去的電子數為：1mol×1+2mol×5=11mol，故還原劑的物質的量為；根據得失電子守恒可得，反應過程中，氧化劑得到的電子數也為11mol，故氧化劑的物質的量為；因此氧化劑和還原劑的物質的量之比為。