Question

（Ⅰ）實驗室制取氯氣的裝置如圖：

（1）儀器F的名稱是

 

；按圖組裝好裝置后首先要進行的操作是：

 

．
（2）裝置B中盛放的試劑是

 

，其作用是

 

；裝置E中盛放的試劑是

 

，作用是

 

．
（3）寫出E中發生反應的化學方程式：

 

．
（Ⅱ）實驗室也可以用濃鹽酸與高錳酸鉀反應來制取少量的氯氣，反應的化學方程式為：2KMnO₄+16HCl（濃）═2MnCl₂+2KCl+5Cl₂↑+8H₂O
（1）該反應的氧化劑是

 

，氧化產物是

 

．
（2）濃鹽酸在反應中顯示出來的性質是

 

（填編號）．
①只有還原性   ②還原性和酸性
③只有氧化性   ④氧化性和酸性
（3）若用足量的濃鹽酸與一定量的二氧化錳反應，產生的氯氣在標準狀況下的體積為11.2L，則反應中被氧化的HCl的質量為多少？（要求計算過程）

Answer 1

分析：（Ⅰ）（1）根據儀器的名稱判斷；實驗室制氯氣時，連接儀器后，要先檢查裝置的氣密性；
（2）氯氣中含有氯化氫和水蒸氣雜質，依次通過盛有飽和食鹽水、濃硫酸洗氣瓶分別除去氯化氫和水蒸氣，氯氣有毒，用氫氧化鈉吸收過量的氯氣，防止空氣污染；
（3）氯氣和氫氧化鈉反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水；
（Ⅱ）（1）依據基本概念進行分析判斷；化合價升高的元素具有還原性被氧化為氧化產物，化合價降低的元素具有氧化性被還原為還原產物；
（2）濃鹽酸在反應中部分氯化氫中的氯元素化合價升高表現為還原性，和部分濃鹽酸中氯化氫化合價不變表現為酸性；
（3）濃鹽酸與二氧化錳反應方程式為MnO₂+4HCl（濃）

加熱  .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，根據方程式計算．

解答：解：（Ⅰ）（1）裝置圖中F是分液漏斗用來盛放濃鹽酸，實驗室制氯氣時，連接儀器后，要先檢查裝置的氣密性，
故答案為：分液漏斗；檢查裝置的氣密性；
（2）從A中制得的氯氣含有氯化氫氣體和水蒸氣，氣體通過飽和食鹽水吸收氯化氫，通過濃硫酸吸收水蒸氣得到干燥純凈的氯氣，氯氣有毒，用氫氧化鈉吸收過量的氯氣，防止空氣污染，
故答案為：飽和食鹽水；除氯化氫氣體；氫氧化鈉溶液；吸收過量的氯氣；
（3）氯氣和氫氧化鈉反應方程式為：Cl₂+2NaOH═NaCl+NaClO+H₂O，
故答案為：Cl₂+2NaOH═NaCl+NaClO+H₂O；
（Ⅱ）（1）根據方程式可知錳元素由KMnO₄中+7價降低到MnCl₂中+2價，所以KMnO₄在反應中做氧化劑被還原；氯元素由HCl中-1價升高到氯氣中的0價，所以濃鹽酸在反應中做還原劑，被氧化，對應氧化產物為氯氣，
故答案為：KMnO₄；Cl₂；
（2）濃鹽酸在反應中部分氯化氫中的氯元素化合價升高，表現為還原性，和部分濃鹽酸中氯化氫化合價不變，表現為酸性，所以濃鹽酸既表現酸性又表現出還原性，
故答案為：②；
（3）根據方程式可知參加反應的HCl中，做還原劑的HCl占反應消耗掉的HCl的一半則：
    MnO₂+4HCl（濃）

加熱  .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O      被氧化HCl的質量
                            22.4L                  73g 
                            11.2L                   m  
解得：m=36.5g  所以反應中被氧化的HCl的質量為36.5g；
答：反應中被氧化的HCl的質量為36.5g．

點評：本題考查了實驗室制備氯氣的裝置分析和氣體除雜方法，以及尾氣的處理，氧化還原反應概念及計算，綜合性強，題目難度中等．