Question

某課外活動小組利用下列裝置迅速制備少量氯氣．提供的試劑有：濃鹽酸、飽和食鹽水、氫氧化鈉溶液、高錳酸鉀固體．（2KMnO₄+16HCl（濃）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O）試回答：
（1）裝置H中盛放的試劑是

 

．
（2）尾氣處理時關閉彈簧夾a和彈簧夾

 

，打開彈簧夾

 

．
（3）處理尾氣時，發(fā)生反應的化學方程式是

 

．
（4）此反應不需要加熱，而且對鹽酸的濃度要求不高．此反應中的氧化劑是

 

，
若參加反應的氧化劑的物質(zhì)的量是1mol，則產(chǎn)生的氯氣在標準狀況下的體積為

 

，被氧化的還原劑的物質(zhì)的量為

 

．

Answer 1

考點：氯氣的實驗室制法

專題：實驗題

分析：（1）氯氣易溶于水，在飽和氯化鈉溶液中溶解度較�。�
（2）有題意可知用儀器P吸收過量的氯氣；
（3）氯氣與氫氧化鈉反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水；
（4）依據(jù)反應物化合價的變化判斷氧化劑和還原劑，依據(jù)2KMnO₄+16HCl（濃）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，當有2mol高錳酸鉀參加反應時，生成氯氣的物質(zhì)的量為5mol，有10mol氯化氫被氧化，據(jù)此計算消耗1mol高錳酸鉀時生成的氯氣的物質(zhì)的量，和被氧化的還原劑的物質(zhì)的量，然后依據(jù)：V=n×22.4L/mol，計算氣體的體積．

解答： 解：（1）氯氣易溶于水，在飽和氯化鈉溶液中溶解度較小，所以可以用排飽和食鹽水的方法收集氯氣，
故答案為：飽和食鹽水；
（2）有題意可知用儀器P吸收過量的氯氣，要想使反應剩余氣體進入p，應關閉彈簧夾a和彈簧夾b，打開彈簧夾c；
故答案為：b；c；
（3）氯氣與氫氧化鈉溶液反應的化學方程式為：2NaOH+Cl₂═NaCl+NaClO+H₂O；
故答案為：2NaOH+Cl₂═NaCl+NaClO+H₂O；
（4）反應中高錳酸鉀中錳元素化合價降低，所以高錳酸鉀為氧化劑，部分氯化氫中氯元素化合價升高，所以氯化氫為還原劑，依據(jù)方程式：2KMnO₄+16HCl（濃）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，當有2mol高錳酸鉀參加反應時，生成氯氣的物質(zhì)的量為5mol，有10mol氯化氫被氧化，所以若參加反應的氧化劑的物質(zhì)的量是1mol，則生成氯氣的物質(zhì)的量為2.5mol，有5mol氯化氫被氧化為氯氣，標況下氯氣的體積為：V=2.5mol×22.4L/mol=56L；
故答案為：KMnO₄；56 L； 5 mol．

點評：本題考查了氯氣的制法和有關氧化還原的計算，題目難度中等，熟悉物質(zhì)的性質(zhì)和制備原理，明確氧化還原反應的規(guī)律是解題關鍵，注意反應中鹽酸既表現(xiàn)還原性又表現(xiàn)酸性．