Question

Cl₂和H₂O₂是高中階段最常見的兩種氧化劑，經查閱資料Cl₂氧化能力強于H₂O₂，能將H₂O₂氧化。為了驗證該結論，學生設計了如下圖所示的實驗裝置進行實驗（夾持裝置略去）。圓底燒瓶A中的反應方程式為2KMnO₄+16HCl_（濃）=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，請回答下列問題

A         B      C      D
（1）試管B中飽和食鹽水的作用                  ；
（2）試管C中加入5mL 30% 雙氧水，發生反應的化學方程式____________________；
（3）試管D中充滿10% NaOH溶液，NaOH溶液的作用是                  ；
（4）將濃鹽酸注入圓底燒瓶A，當裝置中的空氣基本排盡后關閉止水夾，反應一段時間后試管D中的現象為                ，試管D中的氣體檢驗方法為__________________；
（5）有的同學對上述實驗中試管D中氣體來源產生質疑，你認為可能的來源有                                                      （用化學方程式表示），對于質疑可以采用對比實驗來解決。

Answer 1

（1）除去Cl₂中混有的HCl；（2）Cl₂+H₂O₂=2HCl+O₂；（3）吸收多余的Cl₂；（4）試管D中液面下降，長頸漏斗中液面上升；該氣體能使帶火星的木條復燃，證明是氧氣；（5）2H₂O₂=2H₂O+O₂↑；Cl₂+H₂O="HCl+HClO" ；2HClO=2HCl+O₂↑。

試題分析：（1）氯化氫極易溶于水，氯氣能溶于水，且與水反應，Cl₂+H₂O=H⁺+Cl^-+HClO，食鹽水溶液中的氯離子抑制氯氣的溶解，降低氯氣的溶解度，故飽和食鹽水的作用是除去Cl₂中混有的HCl；（2）Cl₂氧化能力強于H₂O₂，能將H₂O₂氧化產生O₂，化學方程式Cl₂+H₂O₂=2HCl+O₂（3）有少量的Cl₂沒有發生反應排出，用NaOH溶液吸收多余的Cl₂（4）將濃鹽酸注入圓底燒瓶后產生大量的氯氣，后與雙氧水反應生成大量的氧氣，D中裝置中空氣排今后止水夾關閉，D裝置內壓強增大使液面下降，長頸漏斗中液面上升；檢驗氧氣的方法，使帶火星的木條復燃（5）2H₂O₂=2H₂O+O₂↑；Cl₂+H₂O=HCl+HClO，2HClO=2HCl+O₂↑。