Question

高錳酸鉀是一種典型的強氧化劑，無論在實驗室還是在化工生產中都有重要的應用．
I．如圖是實驗室制備氯氣并進行一系列相關實驗的裝置（夾持設備已略）．

（1）制備氯氣選用的藥品為：高錳酸鉀和濃鹽酸，相關的化學反應方程式為：

 

．
（2）裝置B是安全瓶，監(jiān)測實驗進行時C中可能發(fā)生堵塞，請寫出發(fā)生堵塞時B中的現(xiàn)象

 

．
（3）裝置C的實驗目的是驗證氯氣是否具有漂白性，為此C中I、II、III依次放入

 

．（選a或b或c）

	a	b	c
I	干燥的有色布條	濕潤的有色布條	濕潤的有色布條
II	堿石灰	濃硫酸	無水氯化鈣
III	濕潤的有色布條	干燥的有色布條	干燥的有色布條

（4）設計裝置D、E的目的是比較氯、溴、碘的非金屬性．當向D中緩緩通入足量氯氣時，可以看到無色溶液逐漸變?yōu)榧t棕色，說明氯的非金屬性大于溴．打開活塞，將裝置D中少量溶液加入裝置E中，振蕩．觀察到的現(xiàn)象是

 

．該現(xiàn)象不能說明溴的非金屬性強于碘，原因是

 

．
（5）①如果向盛有KI溶液的試管中加入少許CCl₄后滴加氯水，CCl₄層變成紫色．該反應的離子方程式為

 

，如果繼續(xù)向試管中滴加氯水，振蕩，CCl₄層會逐漸變淺，最后變成無色．該反應的離子方程式為

 

．
②把KI換成KBr，則CCl₄層變?yōu)?div id="n0f0v4g" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

色：繼續(xù)滴加氯水，CCl₄層的顏色沒有變化．Cl₂、HIO₃、HBrO₃氧化性由強到弱的順序是

 

．
（6）某一反應體系中的物質有：HCl、SnCl₂、H₂SnCl₆、As、H₃AsO₃、H₂O，已知：HCl是反應物之一．
①寫出該反應的化學方程式：

 

．
②在該反應中，氧化劑是

 

，被氧化的元素是

 

．
③在反應中，每轉移1mol電子，消耗HCl

 

mol．

Answer 1

考點：氯氣的實驗室制法,離子方程式的書寫,氧化還原反應,氯、溴、碘的性質實驗

專題：實驗題,元素及其化合物

分析：（1）高錳酸鉀與濃鹽酸反應生成氯化鉀、氯化錳、氯氣和水；
（2）C中若發(fā)生堵塞，則B中錐形瓶內壓強增大，長頸漏斗下端導管中液面會上升；
（3）驗證氯氣是否具有漂白性，則先設計濕潤的有色物質，再利用干燥劑干燥后與干燥的有色物質混合；
（4）D、E的目的是比較氯、溴、碘的非金屬性，D中發(fā)生氯氣與NaBr的反應生成溴，打開活塞，將裝置D中少量溶液加入裝置E中，氯氣、溴均可與KI反應生成碘；
（5）①氯水中的氯氣能夠氧化碘離子生成碘，碘與到四氯化碳變紫色，氯氣能夠氧化碘生成碘酸鉀；
②氯水中的氯氣能夠氧化溴離子，溴溶于四氯化碳縣橙色；
氧化劑和還原劑反應生成氧化產物和還原產物，氧化劑氧化性大于氧化產物的氧化性；
（6）①根據(jù)As、Sn元素化合價及電子轉移守恒可知，H₃AsO₃是氧化劑，被還原為As，SnCl₂是還原劑被氧化為H₂SnCl，再根據(jù)質量守恒、電子守恒書寫方程式；
②氧化劑得電子被還原；化合價升高的元素被氧化；
③由方程式可知As元素由H₃AsO₃中+3價，降低為As中0價，每2mol反應H₃AsO₃時，需要消耗HCl6mol，即轉移6mol電子消耗12molHCl．

解答： 解：（1）高錳酸鉀與濃鹽酸反應的化學方程式為：2KMnO₄+16HCl（濃）=2MnCl₂+5Cl₂↑+2KCl+8H₂O；
故答案為：2KMnO₄+16HCl（濃）=2MnCl₂+5Cl₂↑+2KCl+8H₂O；
（2）C中若發(fā)生堵塞，生成的氯氣使錐形瓶中壓強增大，則B中長頸漏斗下端導管中液面會上升，形成水柱；
故答案為：錐形瓶中液面下降，長頸漏斗中液面上升；
（3）驗證氯氣是否具有漂白性，則先通過I中濕潤的有色布條，觀察到褪色，再利用II中固體干燥劑（無水氯化鈣或硅膠）干燥后，在Ⅲ中放入干燥的有色布條，觀察到顏色不褪，則驗證氯氣不具有漂白性，只有c符合，故答案為：c；
（4）D、E的目的是比較氯、溴、碘的非金屬性，D中發(fā)生氯氣與NaBr的反應生成溴，打開活塞，將裝置D中少量溶液加入裝置E中，氯氣、溴均可與KI反應生成碘，則E中碘易溶于苯，出現(xiàn)分層后上層為紫紅色的苯層，該現(xiàn)象不能說明溴的非金屬性強于碘，過量的氯氣也可將碘離子氧化，應排除氯氣的干擾；
故答案為：E中溶液分為兩層，上層（苯層）為紫紅色；過量的Cl₂也可將I^-氧化為I₂；
（5）①氯氣與碘化鉀反應的離子方程式為：Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^-；
氯氣與碘反應的離子方程式：5Cl₂+I₂+6H₂O=2IO₃^-+12H⁺+10Cl^-；
故答案為：Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^-；5Cl₂+I₂+6H₂O=2IO₃^-+12H⁺+10Cl^-；
②氯氣的氧化性比溴強，將KI換成KBr，則生成Br₂，則CCl₄層變?yōu)樽厣�，繼續(xù)滴加氯水，CCl₄層的顏色沒有變化，說明氧化性HBrO₃＞Cl₂，根據(jù)氧化劑和還原劑反應生成氧化產物和還原產物，氧化劑氧化性大于氧化產物的氧化性，
則有Cl₂＞HIO₃，所以氧化性順序為HBrO₃＞Cl₂＞HIO₃；
故答案為：棕；HBrO₃＞Cl₂＞HIO₃；
（6）①As是反應物之一，根據(jù)As、Sn元素化合價及電子轉移守恒可知，H₃AsO₃是氧化劑，被還原為As，SnCl₂是還原劑被氧化為H₂SnCl，所以反應方程式為12HCl+3SnCl₂+2H₃AsO₃═3H₂SnCl₆+2As+6H₂O；
故答案為：12HCl+3SnCl₂+2H₃AsO₃═3H₂SnCl₆+2As+6H₂O；
②根據(jù)As、Sn元素化合價可知，H₃AsO₃是氧化劑，被還原為As，+2的Sn化合價升高為+4被氧化；
故答案為：H₃AsO₃；Sn；
③由方程式可知As元素由H₃AsO₃中+3價，降低為As中0價，每2mol反應H₃AsO₃時，需要消耗HCl6mol，即轉移6mol電子消耗12molHCl，所以每轉移1mol電子，消耗HCl2mol；
故答案為：2．

點評：本題以氯氣的制備為載體考查了氯氣的性質，氧化還原反應方程式的書寫，題目難度中等，解題時注意把握氯氣的性質、制法、裝置的作用及氧化還原反應原理為解答的關鍵．