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8.如图所示,是一个制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置,其中各试剂瓶装的试剂为:B(碘化钾淀粉溶液),C(水),E(NaOH溶液).
(1)A是氯气发生装置,蒸馏烧瓶中盛放MnO2固体,其化学反应的化学方程式是:MnO2+4HCl(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O.
(2)实验开始时,先点燃A处酒精灯,打开分液漏斗旋塞和Ⅰ处活塞,让氯气充满整个装置,再点燃D处酒精灯,请写出B中的现象溶液变蓝.
(3)在D装置的硬质玻璃管内盛有碳粉,发生氧化还原反应,一种产物能使E处紫色石蕊试液变红,另一产物能使澄清石灰水变浑浊,写出D中反应的化学方程式C+2H2O+2Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+4HCl↑.
(4)E装置的作用是吸收过量的氯气和生成的氯化氢,防止空气污染.
(5)如E装置中是滴有酚酞的NaOH溶液,结果红色会退去,可能的原因是可能是盐酸与氢氧化钠发生酸碱中和,也可能是氯气与水反应生成的次氯酸的漂白性造成
(6)D处反应完毕后关闭分液漏斗旋塞,移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有氯气产生,此时Ⅰ处应该怎样操作关闭Ⅰ处活塞.
(7)若将C中的水换成氢氧化钠溶液,溶液中不但有NaClO还有NaClO3,其物质的量比为2:1,则氧化剂和还原剂的物质的量比为:7:3.
(8)氯碱工业制备氯气的反应方程式:2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+Cl2↑+H2↑.

分析 (1)二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰和氯气、水;
(2)B中是碘化钾淀粉溶液,氯气会氧化碘离子为单质碘;
(3)依据通入的气体有氯气、玻璃管中是碳,利用C中提供的水蒸气反应生成氯化氢和二氧化碳;
(4)氯气有毒,容易造成空气污染;
(5)依据酚酞遇到碱变红色,次氯酸具有漂白性解答;
(6)反应完毕后关闭分液漏斗旋塞,移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有氯气产生,可以利用Ⅰ装置进行储气,把装置Ⅰ中的活塞关闭;
(7)C换成氢氧化钠溶液,氯气和氢氧化钠反应生成次氯酸钠、氯酸钠和水,依据氧化还原反应判断产物还有氯化钠,结合电子守恒书写配平化学方程式计算得到;
(8)工业制氯气可以用电解饱和食盐水的方法生成.

解答 解:(1)二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰和氯气、水,化学方程式:MnO2+4HCl (浓) $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ MnCl2+Cl2↑+2H2O;
故答案为:MnO2+4HCl (浓) $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(2)B中是碘化钾淀粉溶液,氯气会氧化碘离子为单质碘;单质碘遇淀粉变蓝;
故答案为:溶液变蓝;
(3)硬质玻璃管内盛有碳粉,发生氧化还原反应,一种产物能使E处紫色石蕊试液变红,另一产物能使澄清石灰水变浑浊,说明生成氯化氢和二氧化碳,证明C是提供水蒸气的主要,碳、氯气和水蒸气反应生成氯化氢和二氧化碳,反应的化学方程式为:C+2H2O+2Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2+4HCl,
故答案为:C+2H2O+2Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+4HCl↑;
(4)氯气有毒,容易造成空气污染,可以用氢氧化钠溶液吸收过量的氯气和生成的氯化氢,防止空气污染;
故答案为:吸收过量的氯气和生成的氯化氢,防止空气污染;
(5)酚酞遇到碱变红色,次氯酸具有漂白性,进入E的气体中含有氯化氢和氯气,氯化氢能够与氢氧化钠反应,降低溶液碱性,氯气能够与水反应生成次氯酸,次氯酸具有漂白性,所以溶液褪色原因:可能是盐酸与氢氧化钠发生酸碱中和,也可能是氯气与水反应生成的次氯酸的漂白性造成;
故答案为:可能是盐酸与氢氧化钠发生酸碱中和,也可能是氯气与水反应生成的次氯酸的漂白性造成;
(6)反应完毕后关闭分液漏斗旋塞,移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有氯气产生,可以利用Ⅰ装置进行储气,把装置Ⅰ中的活塞关闭;
故答案为:关闭Ⅰ处活塞;
(7)C中的水换成氢氧化钠溶液,溶液中不但有NaClO还有NaClO3,其物质的量比为2:1,依据氧化还原反应中:氯元素化合价升高,Cl2~2NaClO~2e-;Cl2~NaClO3~5e-,氯元素化合价降低,Cl2~Cl-~e-,依据电子守恒得到,电子转移7mol电子,所以做氧化剂的氯气为7mol,还原剂为3mol,所以参加反应的氧化剂和还原剂的物质的量比为7:3,
故答案为:7:3;
(8)工业制氯气可以用电解饱和食盐水的方法生成;依据电极氯化钠溶液生成氢氧化钠、氢气、氯气;依据原子守恒配平化学方程式:2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+Cl2↑+H2↑;
故答案为:2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+Cl2↑+H2↑.

点评 本题考查了氯气实验室制备,氯气性质验证和除杂方法,反应产物判断,氧化还原反应电子守恒的计算应用和反应分析,题目难度较大,熟悉氯气制备原理及性质是解题关键.

练习册系列答案
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19.下列关于实验的说法正确的是(  )
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16.A、B、C三种元素的原子序数依次为a、b、c,它们的离子An+、Bm-、Cn-具有相同的电子层结构,且n>m,则下列关系正确的是(  )
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3.溴化碘(IBr)的化学性质与氯气相似,能与大多数金属反应生成金属卤化物,能与许多非金属单质反应生成相应卤化物,能与水反应等.其与水反应的方程式为:IBr+H2O=HBr+HIO下列关于IBr的叙述中不正确的是(  )
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C.在IBr与水的反应中,IBr既是氧化剂又是还原剂
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

13.实验室用密度为1.18g/mL,质量分数为36.5%浓盐酸配制250mL0.1mol/L的盐酸溶液,填空并请回答下列问题:
(1)配制250mL0.1mol/L的盐酸溶液
应量取浓盐酸体积/mL应选用容量瓶的规格/mL除容量瓶、烧杯外还需要的其它玻璃仪器
(2)配制时,其正确的操作顺序是B、C、A、F、E、D(用字母表示,每个字母只能用一次).
A.用30mL水洗涤烧杯2-3次,洗涤液均注入容量瓶,振荡
B.用量筒准确量取所需的浓盐酸的体积,沿玻璃棒倒入烧杯中,再加入少量水(约30mL),用玻璃棒慢慢搅动,使其混合均匀
C.将已冷却的盐酸沿玻璃棒注入250mL的容量瓶中
D.将容量瓶盖紧,振荡,摇匀
E.改用胶头滴管加水,使溶液凹面恰好与刻度相切
F.继续往容量瓶内小心加水,直到液面接近刻线2-3cm处
(3)操作A中,将洗涤液都移入容量瓶,其目的是保证溶质全部转入容量瓶.
(4)若出现如下情况,对所配溶液浓度将有何影响?(填偏大、偏小、不变),没有进行A操作时浓度偏小;加蒸馏水时不慎超过了刻度线时浓度偏小;定容时俯视时浓度偏大.

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20.普通锌锰电池是我国最早进入市场的实用电池,筒内无机物质主要成分为MnO2、NH4Cl、ZnCl2、碳黑等.在探究废干电池内的固体时,进行如图所示四步操作实验:

下列有关这些操作的叙述中,不正确的是(  )
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17.下列数量的各物质所含原子总数按由大到小顺序排列的是(  )
①0.5mol氨气 ②标况下22.4L氦气 ③4℃时9mL水 ④0.2mol磷酸(H3PO4
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(2)与NH3互为等电子体的阳离子为H3O+(写化学式).
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