Question

3．已知重铬酸钾和浓盐酸在常温下反应可生成氯气，试回答下列问题：（1）请完成并配平如下化学方程式，再用双线桥表明电子转移的方向和数目：
K₂Cr₂O₇+HCl（浓）═KCl+CrCl₃+Cl₂↑+7H₂O
（2）浓盐酸在上述反应中体现的性质有酸性和还原性．若反应中转移0.3mol电子，则氧化剂与还原剂的物质的量为1：6，产生的Cl₂的体积（标准状况下）为3.36L．
（3）某化学学习小组利用上述原理制备一定量氯气，并探究其性质．
①仪器a的名称是分液漏斗，B装置盛装饱和食盐水，其作用是除去氯气中的氯化氢．
②反应开始一段时间后，C中的现象是溶液分层，下层为紫红色．
③实验一段时间后，观察到E的溶液中有白色沉淀，该白色沉淀的化学式为BaSO₄，相关反应的离子方程式是SO₂+Cl₂+2H₂O═4H⁺+2Cl^-+SO₄^2-；SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓．
④反应结束后，分别取D、F中的溶液各少量于试管中加热，所产生的现象是：D中溶液：无明显现象，F中溶液：恢复颜色

Answer 1

分析 （1）根据氧化还原反应中得失电子守恒及原子个数守恒规律配平方程式，；
（2）依据氯化氢在反应中氯元素化合价变化判断盐酸性质；依据方程式：K₂Cr₂O₇+14HCl═2KCl+2CrCl₃+3Cl₂↑+7H₂O，生成3mol氯气，转移6mol电子，氧化剂物质的量为1mol，还原剂物质的量为6mol，据此解答；
（3）①熟悉仪器的形状说出其名称；浓盐酸易挥发制备的氯气中含有氯化氢，依据氯气、氯化氢的水溶性选择合适的除杂剂；
②氯气的氧化性强于碘，碘易溶于四氯化碳；
③二氧化硫与氯气、水反应生成盐酸和硫酸，硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀；
④二氧化硫的漂白性具有可逆性；次氯酸的漂白性不具有可逆性；

解答 解：（1）Cr元素化合价变化为：K₂Cr₂O₇→CrCl₃，化合价由+6→+3价，一个原子得3个电子，两个原子得6个电子；Cl元素的化合价变化为：HCl→Cl₂，化合价由-1价→0价，一个原子失去一个电子，所以其最小公倍数为6，K₂Cr₂O₇的计量数为1，作还原剂的 HCl的计量数为6，再根据原子守恒判断其它分子的计量数，根据元素守恒，生成物中的未知物为水．所以该方程式为：K₂Cr₂O₇+14HCl═2KCl+2CrCl₃+3Cl₂↑+7H₂O，用双线桥表示为：；
故答案为：；

（2）反应中氯化氢中氯元素部分化合价升高，表现为还原性，部分化合价不变表现为酸性，依据方程式：K₂Cr₂O₇+14HCl═2KCl+2CrCl₃+3Cl₂↑+7H₂O，生成3mol氯气，转移6mol电子，氧化剂物质的量为1mol，还原剂物质的量为6mol，则转移0.3mol电子，则氧化剂与还原剂的物质的量为1：6，生成氯气0.15mol，标况下体积V=22.4L/mol×0.15mol=3.36L；
故答案为：酸性和还原性；1：6；3.36L；
（3）①图中仪器a为分液漏斗；浓盐酸易挥发制备的氯气中含有氯化氢，氯气在饱和食盐水中溶解度不大，氯化氢易溶于水，用饱和食盐水可以除去氯气中的氯化氢；
故答案为：分液漏斗；除去氯气中的氯化氢；
②氯气的氧化性强于碘，氯气与碘化钾反应生成单质碘，碘易溶于四氯化碳，四氯化碳密度大与水，与水互不相溶，所以看到现象：溶液分层，下层为紫红色；
故答案为：溶液分层，下层为紫红色；
③二氧化硫与氯气、水反应生成盐酸和硫酸，离子方程式：SO₂+Cl₂+2H₂O═4H⁺+2Cl^-+SO₄^2-；硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀，离子方程式：SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓；
故答案为：BaSO₄；SO₂+Cl₂+2H₂O═4H⁺+2Cl^-+SO₄^2-；SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓；
④二氧化硫能够与有色物质化合生成不稳定的无色物质，受热不稳定的无色物质分解生成有色物质，所以二氧化硫的漂白性具有可逆性，F中褪色的品红溶液加热恢复颜色；氯气与水反应生成的次氯酸具有强的氧化性，能够氧化有色物质生成稳定的无色物质，褪色的品红溶液加热不会恢复颜色；
故答案为：无明显现象；恢复颜色．

点评 本题以氯气、二氧化硫的制备为载体，考查了氧化还原反应方程式的书写、氯气的制备、提纯和性质的检验、离子方程式的书写，明确制备原理和物质的性质是解题关键，题目难度中等．