Question

【題目】某小組在實驗室使用軟錳礦(主要成分為MnO2)和濃鹽酸通過加熱制備氧氣，并對氯氣的性質進行探究。

（1）寫出實驗室制氯氣的化學方程式________。欲制取并收集一瓶干燥的氯氣，則“制取→收集”的實驗裝置連接順序為：____→c→d→_____→i→j→k

（2）裝置C中飽和食鹽水的作用是______________。

（3）該小組同學對氯氣性質進行如下探究：

實驗步驟	實驗結論
①將氯氣通入到NaCl溶液中，再加入1mL CCl4振蕩，靜置，觀察四氯化碳層顏色	氧化性從強到弱的順序: 氯、溴、碘
②將氯氣通入到KBr溶液中，再加入1mL CCl4振蕩，靜置，觀察四氯化碳層顏色
③將氯氣通入到KI溶液中，再加入1mL CCl4振蕩，靜置，觀察四氧化碳層顏色

該小組的實驗設計缺陷是___________，改進的辦法是________________。

（4）常溫下，高錳酸鉀固體和濃鹽酸反應也可制得氯氣，該反應的離子方程式為______________。

（5）某溫度下，將Cl2通入NaOH溶液中，反應得到NaCl、NaClO、NaClO3的混合液，經測定ClO-與ClO3-的濃度之比為1:3，則Cl2與NaOH溶液反應時被還原的氯元素與被氧化的氯元素的質量之比為______________。

Answer 1

【答案】 MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O b g h 除去Cl2中的HCl雜質 不能證明溴的氧化性強于碘 再做一組實驗，步驟為:Kl溶液中，加入溴水，再加入1mLCCl4振蕩，靜置，觀察CCl4層顏色 2MnO4-+16H++10C1-=2Mn2+5Cl2↑+8H2O 4:1

【解析】（1）實驗室用二氧化錳和濃鹽酸加熱方法制取氯氣, 化學方程式為：MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O，制備的氯氣中含有氯化氫和水蒸氣,依次通過盛有飽和食鹽水、濃硫酸洗氣瓶除去雜質,氯氣密度大于空氣密度,用向上排空氣法收集,尾氣用氫氧化鈉溶液吸收,所以正確的連接順序為:b→c→d→g→h→i→j→k;答案為：MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O 、b g h

（2）氯化氫易溶于水，氯氣在飽和食鹽水中溶解度較小，用飽和食鹽水可以除去氯氣中含有的氯化氫氣體雜質。答案為： 除去Cl2中的HCl雜質

（3）該實驗能證明氯氣的氧化性大于溴、碘,但不能證明溴的氧化性大于碘,要想探究鹵素單質的氧化性強弱還需要補充一個實驗:KI溶液+溴水,振蕩,靜置,觀察四氯化碳層顏色。答案為：不能證明溴的氧化性強于碘 ；再做一組實驗，步驟為: KI溶液中，加入溴水，再加入1mLCCl4振蕩，靜置，觀察CCl4層顏色

（4）常溫下，高錳酸鉀固體和濃鹽酸反應制氯氣的化學方程式為：2KMnO4+16HCl（濃）=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑改寫為離子方程式為：2MnO4-+16H++10C1-=2Mn2+5Cl2↑+8H2O 答案為：2MnO4-+16H++10C1-=2Mn2+5Cl2↑+8H2O

（5）Cl2生成ClO-與ClO3-是被氧化的過程,化合價分別由0價升高為+1價和+5價,ClO-與ClO3-的物質的量濃度之比為1:3,則可設ClO-為1mol, ClO3-為3mol,被氧化的Cl共為4mol,失去電子的總物質的量為,氧化還原反應中氧化劑和還原劑之間得失電子數目相等,Cl2生成NaCl是被還原的過程,化合價由0價降低為-1價,則得到電子的物質的量也應為16mol,則被還原的Cl的物質的量為16mol，所以被還原的氯元素和被氧化的氯元素的物質的量之比為16mol:4mol=4:1,答案為：4:1