Question

在实验室里可用右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             （填写仪器名称）向烧瓶中加入适量的浓盐酸。实验室制Cl₂的化学方程式                       ；

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”   “等于”），若有17.4g的MnO₂被还原，则被氧化的HCl质量为             。

（3）比较制取氯酸钠和次氯酸钠的条件，二者的差异是

①                           ；②                         。

（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

（15分）（1）分液漏斗（1分），MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O（2分）；C（1分）。

（2）小于（2分），0.4（2分）。

（3）①所用NaOH浓度不同（2分）；②反应控制的温度不同（2分）。

（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，体现黄绿色

【解析】

试题分析：（1）实验室制取氯气时，浓盐酸通过分液漏斗加入到烧瓶中，发生反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O；除去氯气中的HCl应用饱和食盐水，所以在①与②之间安装盛有饱和食盐水的试剂瓶，答案选C；

（2）二氧化锰是过量的，随反应的进行，浓盐酸逐渐变稀，而二氧化锰与稀盐酸不反应，所以产生的氯气比理论上少，20 mL 12 mol·L－1的浓盐酸中含有HCl的物质的量是0.24mol，其中被氧化的HCl为0.12mol，所以理论上产生氯气的物质的量是0.06mol，所以实际产生的氯气小于0.06mol；17.4g的MnO2的物质的量17.4g/87g/mol=0.2mol，根据化学方程式可知，参加反应的HCl的物质的量是0.8mol，所以被氧化的HCl是0.4mol；

（3）从实验步骤中可知，生成氯酸钠需要的氢氧化钠是30%，而生成次氯酸钠需要的氢氧化钠是5%；且生成氯酸钠需要在热水浴中，而生成次氯酸钠是在冰水浴中，所以二者的差异是①所用NaOH浓度不同；②反应控制的温度不同；

（4）氯气与水反应生成的氯化氢和次氯酸，使溶液呈酸性，所以紫色石蕊试液变红色，同时产生的次氯酸具有强氧化性，所以石蕊变红色后又变为无色，随着氯气的通入，溶液中溶有大量的氯气，又使溶液变为黄绿色。

考点：考查氯气的制取实验中的计算，实验现象的判断