Question

7．某校研究性学习小组设计实验，制取氯气以探究Cl₂、Br₂、I₂的氧化性强弱（制取氯气的化学方程式为：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O），实验装置如图所示：
【实验探究】
（1）制取氯气的反应??是（填“是”或“不是”）氧化还原反应．
（2）C装置中发生反应的化学方程式为：
Cl₂+2NaBr=2NaCl+Br₂?．
（3）D装置中溶液变蓝色（填“黄色”或“蓝色”）．
（4）E装置的作用是吸收尾气，防止污染．
（5）要制取标况下4.48L的Cl₂，需MnO₂的质量为?17.4??g．（相对原子质量：H-1  O-16Cl-35.5  Mn-55）
【实验讨论】
有些同学对上述实验装置持有不同看法：甲同学认为：B装置是多余的；乙同学认为：B装置是必须的．
你认为甲（填“甲”或“乙”）同学的看法是正确的．
【结论分析】
实验现象表明，C装置中有Br₂生成，D装置中有I₂生成，说明Cl₂的氧化性比Br₂、I₂强．但依据本实验能否判断Br₂、I₂的氧化性强弱，有同学得出不同结论：
丙同学的结论是：可以判断Br₂的氧化性比I₂强；   丁同学的结论是：无法判断Br₂的氧化性比I₂强．
你认为丁（填“丙”或“丁”）同学得出的结论是合理的．
【知识联想】
如果要用氯气消毒过的自来水来养金鱼，你认为应该如何对自来水进行处理：
将自来水放在阳光下暴晒（或用强光照射自来水或用紫外线照射自来水）（写一种有效的处理方法）．

Answer 1

分析 （1）实验室中利用二氧化锰与浓盐酸制取氯气，属于氧化还原反应；
（2）氯气置换溴化钠中的溴，据此写出方程式即可；
（3）氯气置换出碘化钠中的碘，变为单质，碘单质可以使KI的淀粉溶液变蓝；
（4）氯气有毒，需要尾气吸收；
（5）依据方程式计算即可；
【实验谈论】由于后续实验中仍然存在溶液，故B的干燥是多余的；
【结论分析】进入装置D中的不但有溴蒸汽，还可能会有过量的氯气；
【知识联想】根据氯气与水反应生成的次氯酸见光易分解角度分析．

解答 解：（1）验室制取氯气是二氧化锰和浓盐酸共热，反应的化学方程式为：MnO₂+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+2H₂O+C1₂↑，盐酸中氯元素化合价升高，是氧化还原反应，
故答案为：是；
（2）Cl₂的氧化性强于Br₂，反应方程式为：Cl₂+2NaBr=2NaCl+Br₂，
故答案为：Cl₂+2NaBr=2NaCl+Br₂；
（3）Cl₂的氧化性强于I₂，故存在反应：Cl₂+2NaI=2NaCl+I₂，碘单质可以使KI的淀粉溶液变蓝，
故答案为：蓝色；
（4）氯气能溶于氢氧化钠，故E的作用是吸收尾气，
故答案为：吸收尾气，防止污染；
（5）标况下，4.48L氯气的物质的量为：$\frac{44.8L}{22.4L/mol}$=0.2mol，
故依据反应MnO₂+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+2H₂O+C1₂↑，设需要二氧化锰的物质的量为xmol，
则有     MnO₂+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+2H₂O+C1₂↑
          1                        1
          xmol                    0.2mol，
解x=0.2mol，即二氧化锰的质量为：m=0.2mol×87g/mol=17.4g，
故答案为：17.4；
【实验讨论】由于C中反应仍然在溶液中进行，故之间的干燥是不必要的，故甲的看法是正确的，
故答案为：甲；
【结论分析】进入装置D中的不但有溴蒸汽，还可能会有过量的氯气，即置换出碘的不一定是溴，还可能是氯气，故无法判断Br₂的氧化性比I₂强，
故答案为：丁；
【知识联想】如果要用氯气消毒过的自来水来养金鱼，由于次氯酸见光易分解，可将自来水放在阳光下暴晒，或用强光照射自来水，也可以用紫外线照射自来水，将次氯酸除去，
故答案为：将自来水放在阳光下暴晒（或用强光照射自来水或用紫外线照射自来水）．

点评 本题考查了性质实验方案的设计与评价，题目难度中等，明确实验目的及性质实验方案的设计与评价原则为解答关键，试题充分考查了学生的分析、理解能力及化学实验能力．