Question

化學(xué)實驗有助于理解化學(xué)知識，形成化學(xué)觀念，提高探究與創(chuàng)新能力，提升科學(xué)素養(yǎng)．某同學(xué)在實驗室中用濃鹽酸與MnO₂共熱制取Cl₂并進行相關(guān)實驗．
（1）請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

．
（2）下列收集Cl₂的正確裝置是：

 

．

（3）將Cl₂通入水中，所得溶液中具有強氧化性的含氯元素的分子有

 

和

 

．
（4）該同學(xué)設(shè)計實驗比較Cl₂和Br₂的氧化性，操作與現(xiàn)象是：取適量NaBr溶液于試管中，用膠頭滴管向試管中滴加適量的新制氯水，然后再加入CCl₄，振蕩靜置，觀察現(xiàn)象．此時液體分層，下層溶液呈

 

．寫出此置換反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

．

Answer 1

分析：（1）實驗室用二氧化錳氧化濃鹽酸來制備氯氣反應(yīng)方程式：MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）依據(jù)氯氣物理性質(zhì)（氯氣是一種密度大于空氣，可溶于水的有毒氣體）和裝置特點解答；
（3）氯氣溶于水后大部分氯氣仍然以氯氣分子形式存在，少部分氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，次氯酸是弱電解質(zhì)部分電離，依據(jù)氯水的成分解答；
（4）溴的四氯化碳顯橙紅色，氯氣有強的氧化性能從溴化鈉溶液中置換出溴，反應(yīng)方程式：Cl₂+2NaBr=Br₂+2NaCl．

解答：解：（1）實驗室制備氯氣反應(yīng)方程式：MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）A．只有進氣口沒有出氣口，集氣瓶內(nèi)壓強過大，易發(fā)生爆炸，故A錯誤；
B．該裝置收集的是密度小于空氣的氣體，而氯氣密度大于空氣，且氯氣有毒不能直接排放，故B錯誤；
C．該裝置收集比空氣密度大的氣體氯氣，剩余的氯氣有毒需要用氫氧化鈉溶液吸收，為防止倒吸，用倒扣在水面的漏斗，符合要求，故C正確；
D．氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)，得不到氯氣，故D錯誤；
故選C．
（3）氯氣和水反應(yīng)的方程式：Cl₂+H₂O=HClO+HCl，氯水的成分：Cl₂、HCl、H₂O，H⁺、Cl^-、ClO^-、OH^-，具有強氧化性的含氯元素的分子為：Cl₂、HClO，
故答案為：Cl₂；HClO；
（4）氯氣有強的氧化性能從溴化鈉溶液中置換出溴，溴的四氯化碳溶液顯橙紅色，反應(yīng)方程式：Cl₂+2NaBr=Br₂+2NaCl，
故答案為：橙紅色；Cl₂+2NaBr=Br₂+2NaCl．

點評：本題考查了氯氣的實驗室制法和氯水的成分和性質(zhì)，題目難度不大，該部分內(nèi)容是高考的熱點．