Question

（14分）
研究小組用下圖裝置制取Cl₂，證明產生的氣體中含有HCl。

（1）儀器A的名稱為      ；A中反應的離子方程式為      。
（2）甲同學將A中產生的氣體通入下列溶液：

實驗序號	試劑	現象
a	紫色石蕊溶液
b	AgNO3溶液	出現白色沉淀

①實驗a中的現象為        。
②不能證明產生的氣體中含有HCl的實驗是       （填字母序號）。
（3）已知將HCl氣體通入飽和食鹽水中有白色固體析出。乙同學將A中產生的氣體通入飽和食鹽水中，有白色固體析出，但該實驗不能證明氣體中含有HCl，結合化學用語解釋其原因：      。
（4）已知：2S₂O₃^2- + I₂ ="==" S₄O₆^2- + 2I^-。丙同學將A中產生的氣體通入蒸餾水中，得到溶液X，進行以下實驗證明氣體中含有HCl。
I．測定X中溶解的Cl₂。取25.00 mL溶液X，加入過量KI溶液，然后用0.04 mol?L^-1 Na₂S₂O₃溶液滴定生成的I₂，達滴定終點時消耗Na₂S₂O₃溶液V mL。
II．測定X中Cl元素總量。另取25.00 mL溶液X，選用適當的還原劑將溶解的Cl₂全部還原為Cl^-，再用0.10 mol?L^-1 AgNO₃溶液滴定所得溶液中的Cl^-。
X中的HClO不會影響I的測定結果，原因是       。
由I、II 中實驗數據可證明A中產生的氣體中含有HCl，則II中消耗0.10 mol?L^-1 AgNO₃溶液的體積應大于       mL（用含V的代數式表示）。

Answer 1

（14分）
（1）圓底燒瓶（1分）  4H⁺+2Cl^-+MnO₂ 2H₂O + Cl₂↑+Mn²⁺
（2）①溶液先變紅再褪色 ②a、b
（3）Cl₂+ H₂OHCl+HClO，Cl₂溶于水后使得溶液中的c(Cl^-)增大，也能析出晶體。
（4）（3分）
①答案一：生成1 mol HClO需消耗1 mol Cl₂（1分）， HClO也有氧化性，1 mol HClO和1 mol Cl₂均能將2 mol KI氧化成I₂（2分）。
答案二： Cl₂+ H₂OHCl+HClO，Cl₂發生反應時，上述平衡逆向移動，相當于Cl₂全部參與氧化I^-的反應。
②0.4V

解析試題分析：（1）儀器A的名稱為圓底燒瓶；A是二氧化錳與濃鹽酸制取氯氣的反應，離子方程式為4H⁺+2Cl^-+MnO₂ 2H₂O + Cl₂↑+Mn²⁺
（2）①氯氣溶于水生成氯化氫和次氯酸，溶液呈酸性，所以石蕊試液變紅；次氯酸具有漂白性，隨后溶液紅色褪去；
②ab都不能證明產生的氣體中含有HCl。因為氯氣溶于水生成氯化氫，所以即使產生的氣體中不含氯化氫，石蕊試液也會變紅；同時生成的氯化氫與硝酸銀溶液反應生成氯化銀沉淀，不能說明產生的氣體中有氯化氫；
（3）氯氣與水反應生成氯化氫和次氯酸，Cl₂+ H₂OHCl+HClO，Cl₂溶于水后使得溶液中的c(Cl^-)增大，也能析出晶體。
（4）①生成1 mol HClO需消耗1 mol Cl₂， HClO也有氧化性，1 mol HClO和1 mol Cl₂均能將2 mol KI氧化成I₂，所以HClO的存在不影響實驗結果；或者Cl₂+ H₂OHCl+HClO，Cl₂氧化KI時，上述平衡逆向移動，相當于Cl₂全部參與氧化I^-的反應。
②I中測定Cl₂的物質的量是0.04 mol?L^-1×V×10^-3L×1/2，則轉化為Cl^-的物質的量是0.04V×10^-3mol；不考慮氣體中的氯化氫，氯氣轉化的Cl^-需要硝酸銀的體積是0.04V×10^-3mol/0.1mol/L=0.4VmL，所以II中消耗0.10 mol?L^-1 AgNO₃溶液的體積應大于0.4VmL，說明氣體中含有HCl。
考點：考查氯氣的實驗室制法，儀器的名稱，化學方程式的書寫，氯氣的性質應用，氣體成分的判斷