Question

氯气是一种重要的化工原料，从氯气的发现到氯元素的确认，经历了数位科学家30多年的不懈探索，根据相关信息，回答下列问题：

(1)化学家舍勒将软锰矿(主要成分为MnO₂)与浓盐酸混合并加热，很快产生有强烈刺激性气味的黄绿色气体，完成该反应的化学方程式：MnO₂+4HCl(浓) MnCl₂+Cl₂↑+___。最合理的氯气发生装置是_______ (填字母)。

(2)化学家贝托莱将Cl₂的水溶液露置在阳光下，反应生成一种无色无味气体，该气体为_____。

(3)化学家泰耐特将Cl₂通入石灰乳中，得到一种具有漂白作用的混合液。为证明该混合液的漂白作用，进行如下实验(试剂、材料等任选)，完成下表中的空白。

实验步骤	实验现象	实验结论
取_____与试管中，滴加适量上述混合液，振荡	________	该混合液具有漂白作用

(4)我国学者近年研究了铜基催化剂作用下的反应：4HCl+O₂2H₂O+2Cl₂，保持其他条件不变，温度为T₁和T₂时，HCl的反应速率v(HCl)随HCl的转化率(HCl)的变化示意图如下图所示，据图回答：

①T₁____T₂(填“>”、“<”、“=”)；

②在同一温度下，(HCl)越大，v(HCl)越_____(填“大”或“小”)。

Answer

2H2O C O2 品红溶液 红色褪色 > 小

【解析】

根据质量守恒定律可推出所缺生成物的分子式，根据反应物的状态和反应条件选择最适宜的发生装置；根据Cl2与水反应的产物推出无色无味的气体；根据漂白原理选择合适的试剂证明；由作一辅助线即可解答。

(1)根据质量守恒定律可知反应前后原子的种类、原子的数目不变，由MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+___反应可以推出所缺生成物为2H2O，该反应的反应物为固体和液体，反应条件需要加热，最合理的氯气发生装置选C；答案为:2H2O，C。

(2)因为Cl2与水会发生反应，即Cl2+H2O=HCl+HClO，生成物中HClO见光会分解，发生2HClO2HCl+O2↑，则无色无味气体为O2，答案为:O2。

(3)根据Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3+2HClO，HClO能使有色物质如品红溶液褪色，所以可以利用品红颜色褪去设计实验，取品红溶液于试管中，滴加适量上述混合液振荡，如果红色褪去，说明该混合液具有漂白作用；答案为:品红溶液，红色褪色。

(4)①由图可知，纵坐标是HCl的反应速率v(HCl)，横坐标是转化率(HCl)，取相同的转化率(HCl)时，作一虚直线交T1曲线于a点，交T2曲线于b点，则a点对应的反应速率>b点对应的反应速率，根据温度越高，反应速率越大，得出T1>T2；由图中曲线变化趋势可知，随着转化率(HCl)的增大，反应速率v(HCl)越来越小；答案为：:>，小。