Question

某课外小组同学用下图所示装置进行C1₂的制备及相关性质实验(加热及夹持装置已省略)。

（1）若A中固体为MnO₂，滴入浓盐酸，加热时可产生C1₂，则A中发生反应的化学方程式是___________。

（2）取少量装置B中的溶液滴在蓝色石蕊试纸上，试纸先变红后褪色，说明氯水具有的性质是__________。

（3）C1₂有毒，可用装置C吸收多余的C1₂，C中反应的化学方程式是_______________。

（4）实验时也可以用KMnO₄氧化溶质质量分数为 36.5%的盐酸来制取C1₂。反应方程式如下：

2KMnO₄+16HCl(浓)=2KCl+2MnC1₂+5C1₂↑+8H₂O

①若此盐酸的密度为1.2g/cm³，其物质的量浓度为___________。

②用双线桥法表示上述反应电子的转移情况。

（5）用氯气对饮用水消毒已有百年历史。这种消毒方法会使饮用水中的有机物发生氯代反应，生成有机含氯化合物，对人体有害，且氯气本身也是一种有毒气体。世界环保联盟即将全面禁止用氯气对饮用水消毒，建议推广采用高效消毒杀菌剂二氧化氯(C1O₂)。

①C1O₂中氯元素的化合价是_________________

②消毒水时，C1O₂还可将水中的Fe²⁺、Mn²⁺等转化成Fe(OH)₃和MnO₂等难溶物除去，此过程说明C1O₂具有____________(填“氧化”或“还原”)性 。

③在一定条件下，将C1₂通入填充有固体NaC1O₂的反应柱内二者反应可制得C1O₂。还原产物为__________，当消耗标准状况下11.2LC1₂时，制得C1O₂_________g。

Answer

（1）MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O；

（2）酸性和漂白性（或氧化性）；

（3）2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O；（4）①12mol/L；

②

（5）①+4；②氧化剂；③NaCl，67.5。

【解析】

试题分析：（1）浓盐酸与MnO2混合加热发生反应产生氯气，反应的方程式是：MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2 + 2H2O；（2）氯气溶于水，与水发生反应产生HCl和HClO，HCl和HClO是酸，具有酸的通性，具有强的氧化性，可以使蓝色石蕊试纸变为红色，而HClO具有强的氧化性，可以将红色物质氧化变为无色，因此会看到试纸先变红后褪色，说明氯水具有的性质是酸性和漂白性(或氧化性)；（3）C12有毒，可与NaOH溶液发生反应，装置 C中反应的化学方程式是2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O；（4） ①36.5%的浓盐酸的物质的量浓度是；②在该反应中Mn元素的化合价由反应前KMnO4中的+7价变为反应后MnCl2中的+2价，化合价降低，获得电子，KMnO4作氧化剂；Cl元素的化合价由反应前的-1价变为反应后Cl2的0价，化合价升高，失去电子，所以浓盐酸是还原剂，根据氧化还原反应中电子转移总数相等，用双线桥法表示上述反应电子的转移为。（5）①根据化合物中正负化合价的代数和等于0可知在C1O2中氯元素的化合价是+4价；②消毒水时，C1O2还可将水中的Fe2+、Mn2+等转化成Fe(OH)3和MnO2等难溶物除去，在反应中Fe、Mn元素化合价升高，失去电子，表现还原性，此过程说明C1O2具有强的氧化性；③在一定条件下，将C12通入填充有固体NaC1O2的反应柱内二者反应可制得C1O2。Cl2获得电子被还原变为还原产物为NaCl，当消耗标准状况下11.2LC12时，n(C12)=11.2L÷22.4L/mol=0.5mol，则电子转移的物质的量是n(e-)=0.5mol×2=1mol，则根据电子守恒，可知制得C1O2物质的量是1mol，其质量是m(C1O2)=1mol×67.5g/mol=67.5g。

考点：考查C12的制备及相关性质实验的知识。