Question

17．氯气的制取按照传统的方法，一般采用浓盐酸与MnO₂共热来制备氯气，但是这种方法制过程中存在缺陷．某学习小组采用新的方法来制备氯气并进行性质实验．
Ⅰ．实验仪器及药品：
a．实验仪器：玻璃片、表面皿（顶部贴有湿润的蓝色石蕊试纸和干燥的石蕊试纸）、胶头滴管等
b．实验药品：KMnO₄晶体、浓HCl、KBr溶液、淀粉溶液、KI溶液、FeSO₄溶液、NaOH溶液、酚酞、KSCN溶液、AgNO₃溶液、湿润的蓝色石蕊试纸和干燥的石蕊试纸．
Ⅱ．实验方法及图示：
①在玻璃片上分别滴加KBr溶液、FeSO₄溶液、NaOH稀溶液、KI溶液、AgNO₃溶液．
②在KI溶液中滴加一滴淀粉溶液
③FeSO₄溶液中滴加一滴KSCN溶液
④NaOH稀溶液中滴加一滴酚酞溶液
⑤在以上溶液分布的中心放置一块KMnO₄晶体，然后滴加2-3滴浓盐酸，迅速盖上表面皿．并观察实验现象．
（1）该反应实验原理：2KMnO₄+16HCl═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O
该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：5；
（2）实验时反应一段时间后可以观察到KBr溶液由无色变为橙色，其离子反应方程式为Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂；
（3）滴有KSCN溶液的FeSO₄溶液呈红色，其离子反应方程式为Cl₂+2Fe²⁺=2Cl^-+2Fe³⁺、Fe³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃；
（4）滴加淀粉溶液的KI溶液呈蓝色，湿润的蓝色石蕊试纸的变化为先变红后褪色，干燥的石蕊试纸的变化为无变化．

Answer 1

分析 （1）分析反应中元素化合价变化，判断氧化剂与还原剂，依据方程式判断氧化剂与还原剂物质的量之比；
（2）氯气氧化性强于溴，能够与溴化钾反应生成溴单质，溴水为橙色；
（3）氯气具有强的氧化性，与二价铁离子反应生成三价铁离子，三价铁离子与KSCN发生络合反应生成血红色络合物；
（4）氯气氧化性强于碘，能够与碘化钾反应生成碘单质，碘遇到淀粉变蓝；氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸具有酸性，次氯酸具有漂白性；氯气不具有漂白性．

解答 解：（1）2KMnO₄+16HCl═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O反应中锰元素化合价降解从+7价降为+2价，高锰酸钾做氧化剂，盐酸中氯元素化合价升高从-1价升高到0价，依据得失电子守恒规律，可知2mol高锰酸钾参加反应，需要有10mol氯化氢被氧化，所以氧化剂与还原剂的物质的量之比为：1：5；
故答案为：1：5；
（2）氯气氧化性强于溴，能够与溴化钾反应生成溴单质，离子方程式：Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂，溴水为橙色；
故答案为：橙； Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂；
（3）氯气具有强的氧化性，与二价铁离子反应生成三价铁离子，离子方程式：Cl₂+2Fe²⁺=2Cl^-+2Fe³⁺；三价铁离子与KSCN发生络合反应生成血红色络合物，离子方程式：Fe³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃；
故答案为：红；Cl₂+2Fe²⁺=2Cl^-+2Fe³⁺；Fe³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃；
（4）氯气氧化性强于碘，能够与碘化钾反应生成碘单质，碘遇到淀粉变蓝；氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸具有酸性，能够使蓝色石蕊试纸变红色，次氯酸具有漂白性，最终使试纸褪色；
氯气不具有漂白性，不能使干燥的石蕊试纸变色，
故答案为：蓝； 先变红后褪色； 无变化；

点评 本题考查了氯气的制备和性质检验，明确氯气制备原理和其氧化性是解题关键，题目难度不大．