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氯氣，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：__。欲制取并收集一瓶于燥的氯氣，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：

實驗步聚	實驗結論
①將氯氣通入NaCl溶液中，再加入1mLCCl4振蕩，靜置，觀察四氫化碳層顏色	氧化性從強到弱的順序：氯、溴、碘
②將氯氣通入KBr溶流中，再加入1mLCCl4振落，靜置，觀察四氯化碳層顏色
③將氯氣通入KI溶液中，再加入1mLCCl4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 2KMnO4+16H++10C1-=2K++2Mn2+5Cl2↑+8H2O 4：1

【解析】

濃鹽酸和二氧化錳混合加熱生成氯氣、二氯化錳和水，由電子守恒、原子守恒即可寫出發生反應的化學方程式；實驗室用二氧化錳和濃鹽酸加熱方法制取氯氣，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，用向上拍空氣法收集，尾氣用氫氧化鈉溶液吸收，據此分析。

（1）利用二氧化錳和濃鹽酸混合加熱制氯氣，發生反應的化學方程式為MnO2+4HCl（濃）MnCl2+Cl2↑+2H2O，實驗室用二氧化錳和濃鹽酸加熱方法制取氯氣，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，用向上拍空氣法收集，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；故答案為：MnO2+4HCl（濃）MnCl2+Cl2↑+2H2O；b；g、h；

（2）裝置C中飽和食鹽水的作用是除去Cl2中的HCl雜質，故答案為：除去Cl2中的HCl雜質；

（3）實驗②得出了氯氣氧化性大于Br2，而實驗③得出了氯氣氧化性大于I2，但無法確定Br2的氧化性大于I2，應再做一組實驗，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，確定Br2的氧化性與I2的氧化性強弱，故答案為：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；

（4）常溫下，利用高錳酸鉀固體和濃鹽酸反應也可制氯氣，發生反應的化學方程式為2KMnO4+16HCl(濃)=2MnCl2+5Cl2↑+2KCl+8 H2O，則該反應的離子方程式為2KMnO4+16H++10C1-=2K++2Mn2+5Cl2↑+8H2O，故答案為：2KMnO4+16H++10C1-=2K++2Mn2++5Cl2↑+8H2O；

（5）根據ClO-與ClO3-的濃度之比1：3，由Cl到ClO-，失去1個電子，由Cl到ClO3-，失去5個電子，一共失去1+3×5=16個電子；由Cl到Cl-，得到1個電子，需要16個原子才能得到16個電子，所以，被還原的氯元素與被氧化的氯元素的物質的量之比=16：（1+3）=4：1，故答案為：4：1。