Question

某化学兴趣小组用下图装置制取并探究氯气的性质。

A装置中发生反应的化学方程式：   KMnO₄+   HCl(浓) ==   KCl+  MnCl₂ +  Cl₂↑+   H₂O，____________

（1）制取氯气反应中MnCl₂是__________ 产物(填“氧化”或“还原”)。

（2）实验进行一段时间后，可观察到______(填“B”或“C”)装置中有色布条褪色，其褪色原因是______________________________________。

（3）当氯气进入D装置后，可观察到溶液颜色变为_____________，写出相关反应的化学方程式___________________________________。

（4）写出E装置中反应的离子方程式___________________________。

（5）用31．6 g KMnO₄固体与足量的浓盐酸反应，最多可生成标准状况下_________L氯气。被氧化的HCl的物质的量是___________。

（6）若氯气泄漏，某同学用湿毛巾捂住鼻子防止中毒，有以下四种溶液可浸湿毛巾，它们分别是：①NaOH溶液②NaHCO₃溶液③KBr溶液④NaCl溶液，正确选择是______（填序号）。

Answer

2KMnO4+16HCl（浓）＝2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O 还原 C 氯气与水反应生成漂白性物质(HClO) 蓝色 Cl2+2KI＝I2+2KCl Cl2+2OH－＝Cl－+ClO－+H2O 11.2 1mol ②

【解析】

根据反应中Mn和Cl元素的化合价变化情况结合守恒法配平反应的方程式。

（1）根据化学反应前后Mn元素价态分析判断；

（2）依据Cl2本身不具有漂白性，但是Cl2与H2O反应生成的HClO具有漂白性来分析；

（3）氯气具有强氧化性，能够氧化碘离子生成单质碘，碘遇到淀粉变蓝；

（4）氯气有毒不能直接排放到空气中；

（5）根据n＝m÷M结合反应的方程式计算；

（6）用湿毛巾捂住鼻子防止中毒，应选弱碱性物质吸收氯气。

反应中Mn元素化合价从+7价降低到+2价，得到5个电子，氯元素化合价从－1价升高到0价，失去1个电子，则根据电子得失守恒以及原子守恒可知反应的方程式为2KMnO4+16HCl（浓）＝2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O；

（1）由方程式2KMnO4+16HCl（浓）＝2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O得反应前后Mn元素价态降低，因此KMnO4是氧化剂，所以MnCl2是还原产物；

（2）因为干燥的Cl2本身不具有漂白性，不能将有色物质褪色，故B中干燥布条不变色，C中湿润的布条有水，氯气与水反应生成的HClO具有漂白性能将有色物质褪色，故C中褪色；

（3）氯气具有强氧化性，能够氧化碘离子生成单质碘，化学方程式为Cl2+2KI＝I2+2KCl，碘遇到淀粉变蓝，所以会看到溶液变蓝；

（4）氯气是有毒气体，不能直接排放到空气中，因此用碱液吸收，所以E装置中反应的离子方程式为Cl2+2OH－＝Cl－+ClO－+H2O；

（5）n（KMnO4）＝31.6g÷158g/mol＝0.2mol，根据方程式2KMnO4+16HCl（浓）＝2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O可知生成氯气是0.5mol，在标况下的体积是0.5mol×22.4L/mol＝11.2L；根据氯原子守恒可知被氧化的氯化氢是0.5mol×2＝1mol；

（6）用湿毛巾捂住鼻子防止中毒，应选弱碱性物质吸收氯气，只有②符合，而①碱性太强，③反应生成有毒物质溴，④抑制氯气溶解，故答案为②。