Question

【題目】實驗室制取氯氣除了用濃鹽酸和二氧化錳反應外還可利用下列反應：KClO3+6HCl（濃）=KCl+3Cl2↑+3H2O，該反應的優點是反應產生氯氣速度快、不需加熱。下圖是實驗室利用此反應制備氯氣并進行一系列相關實驗的裝置（夾持設備已略）。

（1）上述反應中_________是氧化劑，_________是還原劑，若反應中氧化產物比還原產物多1mol，則轉移的電子數目為__________。

（2）裝置B的作用是_____________，實驗進行時C中可能發生堵塞，請寫出發生堵塞時B中的現象：_________________。

（3）裝置C的實驗目的是驗證氯氣是否具有漂白性，為此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次放入________（選“a”“b”或“c”）。

（4）設計裝置D、E的目的是為了比較Cl2、Br2、I2的氧化性強弱。已知Br2的水溶液因濃度不同而呈現橙色或紅棕色，I2難溶于水而易溶苯，且I2的苯溶液為紫紅色。當向D中緩緩通入足量Cl2時，可以看到無色溶液逐漸變為紅棕色，說明Cl2的氧化性大于Br2，請寫出D中對應的離子方程式并用雙線橋法表示出電子轉移情況：________________。打開活塞，將D中的少量溶液加入E中，振蕩E，觀察到E中溶液分為兩層，上層（苯層）為紫紅色。該現象___________（填“能”或“不能”）說明Br2的氧化性大于I2。

（5）裝置F的作用是除去污染性的物質（Cl2、Br2等），已知Cl2與NaOH反應時產物中可能有NaCl、NaClO、NaClO3，且c（Cl－）/c（ClO－）的值與溫度高低有關。若燒杯中裝有500mL0.2mol/L的NaOH溶液，則最多可吸收標況下的Cl2的體積為____________L（忽略Cl2溶于水）。

Answer 1

【答案】

（1）KClO3，HCl；2.5NA（寫“2.5mol”不得分）

（2）除雜和安全瓶，錐形瓶中的液面下降，長頸漏斗中的液面上升

（3）c（4）；不能；（5）1.12

【解析】

試題分析：（1）KClO3+6HCl（濃）=KCl+3Cl2↑+3H2O，反應中KClO3中氯元素的化合價由+5價變成0價，HCl中氯元素的化合價由-1價變成0價，因此KClO3是氧化劑，HCl是還原劑，氯氣既是氧化產物又是還原產物，其中氧化產物與還原產物的物質的量之比為5:1，若反應中氧化產物比還原產物多1mol，則生成氯氣的物質的量為1.5mol，轉移的電子數目為2.5NA，故答案為：KClO3，HCl；2.5NA；故答案為：2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；

（2）鹽酸易揮發，反應制取的氯氣中含有氯化氫，裝置B中飽和食鹽水的作用是除去Cl2中的HCl；裝置B亦是安全瓶，監測實驗進行時C中是否發生堵塞，發生堵塞時B中的，壓強增大，B中長頸漏斗中液面上升，形成水柱，故答案為：除雜和安全瓶；錐形瓶中液面下降，長頸漏斗中液面上升；

（3）裝置C的實驗目的是驗證氯氣是否具有漂白性，要驗證干燥氯氣無漂白性，濕潤的有色布條中，氯氣和水反應生成次氯酸具有漂白性，選項中abc的Ⅱ中都是干燥劑，根據圖示裝置可知，II中應該為固體干燥劑，氯氣干燥后再通入濕潤的有色布條不能驗證氯氣的漂白性，所以C中I、II、III依次放入濕潤的有色布條、無水氯化鈣、干燥的有色布條，所以選c，故答案為：c；

（4）D中對應的離子方程式為Cl2+2Br-=2Cl-+Br2，用雙線橋法表示出電子轉移情況為，氯氣具有強氧化性，過量的氯氣能夠將碘離子氧化成碘單質，所以該現象不能說明溴的非金屬性強于碘，故答案為：；不能；

（5）根據題意，Cl2與NaOH反應時產物中可能有NaCl、NaClO、NaClO3，無論生成的產物如何，鈉原子與氯原子個數都相等，500mL0.2mol/L的NaOH溶液中含有NaOH的物質的量為0.1mol。根據守恒關系，氯氣的物質的量為0.05mol，標況下的Cl2的體積為0.05mol×22.4L/mol=1.12L，故答案為：1.12；