Question

在实验室里可用下图所示装置来制取氯酸钠、次氯酸钠和探究氯水的性质。

图中：

①为氯气发生装置；

②的试管里盛有15 mL 30% NaOH溶液来制取氯酸钠，并置于热水浴中；

③的试管里盛有15 mL 8% NaOH溶液来制取次氯酸钠，并置于冰水浴中；

④的试管里加有紫色石蕊试液；⑤为尾气吸收装置。请填写下列空白：

（1）制取氯气时，在烧瓶里加入一定量的二氧化锰，通过           (仪器名称)向烧瓶中加入适量的浓盐酸。实验室制Cl₂的化学方程式为                     ；

实验时为了除去氯气中的HCl气体，可在①与②之间安装盛有_________(填写下列编号字母)的净化装置。

A.碱石灰           B.氢氧化钠溶液         C.饱和食盐水         D.浓硫酸

（2）如果将过量二氧化锰与20 mL 12 mol·L^－1的浓盐酸混合加热，充分反应后生成的氯气       __0.06 mol。(填“大于” “小于”或“等于”)，若有17.4g的MnO₂被还原，则被氧化的HCl的物质的量为                  。

（3）写出装置②中发生反应的化学方程式                               。

（4） 实验中可观察到④的试管里溶液的颜色发生了如下变化，请填写下表中的空白。

实验现象	原因
溶液最初从紫色逐渐变为红色	氯气与水反应生成的H^+使石蕊变色
随后溶液逐渐变为无色	______________________________
然后溶液从无色逐渐变为     色	______________________________

Answer

（1）分液漏斗，MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O；C；（2）小于，0.4；

（3）3Cl2+6NaOH5NaCl+NaClO3+3H2O；

（4）

HClO有强氧化性，体现漂白作用是其褪色。

溶液颜色变为黄绿色

溶液中溶解了大量的氯气，呈现黄绿色

【解析】

试题分析：（1）实验室制备氯气用浓盐酸和二氧化锰在加热条件反应，MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O，所用反应仪器为分液漏斗和圆底烧瓶，生成氯气混有HCl气体，根据氯气难溶于饱和氯化钠溶液，HCl易溶于水，可用饱和食盐水除杂，故答案为：分液漏斗；MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O；C；

（2）盐酸具有挥发性，加热促进氯化氢的挥发，随着反应的进行，盐酸的浓度逐渐减小，二氧化锰只能与浓盐酸发生反应，与稀盐酸不反应，所以反应生成氯气的物质的量小于0.06mol，17.4gMnO2的物质的量==0.2mol，该反应中二氧化锰和被氧化的HCl的物质的量之比为1：2，有0.2mol二氧化锰参加反应，则有0.4molHCl被氧化，故答案为：小于；0.4；

（3）装置②中氯气与氢氧化钠反应生成了氯酸钠，反应的化学方程式3Cl2+6NaOH5NaCl+NaClO3+3H2O；

（4）氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，反应生成的H+使石蕊变成红色，次氯酸具有强氧化性，将石蕊氧化为无色物质，所以反应现象为先变红，后褪色，反应后如继续通入氯气，氯气微溶于水，则为氯气的溶液，溶液呈黄绿色，故答案为：

HClO有强氧化性，体现漂白作用是其褪色

溶液颜色变为浅绿色

溶液中溶解了大量的氯气，呈现黄绿色

【考点定位】考查氯气的实验室制法；探究氯水、氯气的漂白作用

【名师点晴】本题考查了氯气的实验室制法，明确氯气的有关化学反应原理是解本题关键，实验应注意的问题：（1）反应不能加强热：因为浓盐酸有较强的挥发性，若加强热会使氯气中有大量的HCl杂质，并且降低了HCl的利用率；（2）稀盐酸不与MnO2反应，因此不可用稀盐酸代替浓盐酸制取氯气；（3）氯气中混入HCl的除杂：HCl的除杂一般使用饱和食盐水，因为水会吸收部分的氯气；（4）随着反应的进行，浓盐酸的浓度逐渐变小，稀盐酸与MnO2不反应，因此浓盐酸不能耗尽。