Question

17．氯氣的制取按照傳統(tǒng)的方法，一般采用濃鹽酸與MnO₂共熱來制備氯氣，但是這種方法制過程中存在缺陷．某學(xué)習(xí)小組采用新的方法來制備氯氣并進(jìn)行性質(zhì)實(shí)驗(yàn)．
Ⅰ．實(shí)驗(yàn)儀器及藥品：
a．實(shí)驗(yàn)儀器：玻璃片、表面皿（頂部貼有濕潤的藍(lán)色石蕊試紙和干燥的石蕊試紙）、膠頭滴管等
b．實(shí)驗(yàn)藥品：KMnO₄晶體、濃HCl、KBr溶液、淀粉溶液、KI溶液、FeSO₄溶液、NaOH溶液、酚酞、KSCN溶液、AgNO₃溶液、濕潤的藍(lán)色石蕊試紙和干燥的石蕊試紙．
Ⅱ．實(shí)驗(yàn)方法及圖示：
①在玻璃片上分別滴加KBr溶液、FeSO₄溶液、NaOH稀溶液、KI溶液、AgNO₃溶液．
②在KI溶液中滴加一滴淀粉溶液
③FeSO₄溶液中滴加一滴KSCN溶液
④NaOH稀溶液中滴加一滴酚酞溶液
⑤在以上溶液分布的中心放置一塊KMnO₄晶體，然后滴加2-3滴濃鹽酸，迅速蓋上表面皿．并觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象．
（1）該反應(yīng)實(shí)驗(yàn)原理：2KMnO₄+16HCl═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O
該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1：5；
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)反應(yīng)一段時(shí)間后可以觀察到KBr溶液由無色變?yōu)槌壬�，其離子反應(yīng)方程式為Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂；
（3）滴有KSCN溶液的FeSO₄溶液呈紅色，其離子反應(yīng)方程式為Cl₂+2Fe²⁺=2Cl^-+2Fe³⁺、Fe³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃；
（4）滴加淀粉溶液的KI溶液呈藍(lán)色，濕潤的藍(lán)色石蕊試紙的變化為先變紅后褪色，干燥的石蕊試紙的變化為無變化．

Answer 1

分析 （1）分析反應(yīng)中元素化合價(jià)變化，判斷氧化劑與還原劑，依據(jù)方程式判斷氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比；
（2）氯氣氧化性強(qiáng)于溴，能夠與溴化鉀反應(yīng)生成溴單質(zhì)，溴水為橙色；
（3）氯氣具有強(qiáng)的氧化性，與二價(jià)鐵離子反應(yīng)生成三價(jià)鐵離子，三價(jià)鐵離子與KSCN發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)生成血紅色絡(luò)合物；
（4）氯氣氧化性強(qiáng)于碘，能夠與碘化鉀反應(yīng)生成碘單質(zhì)，碘遇到淀粉變藍(lán)；氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，鹽酸具有酸性，次氯酸具有漂白性；氯氣不具有漂白性．

解答 解：（1）2KMnO₄+16HCl═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O反應(yīng)中錳元素化合價(jià)降解從+7價(jià)降為+2價(jià)，高錳酸鉀做氧化劑，鹽酸中氯元素化合價(jià)升高從-1價(jià)升高到0價(jià)，依據(jù)得失電子守恒規(guī)律，可知2mol高錳酸鉀參加反應(yīng)，需要有10mol氯化氫被氧化，所以氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為：1：5；
故答案為：1：5；
（2）氯氣氧化性強(qiáng)于溴，能夠與溴化鉀反應(yīng)生成溴單質(zhì)，離子方程式：Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂，溴水為橙色；
故答案為：橙； Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂；
（3）氯氣具有強(qiáng)的氧化性，與二價(jià)鐵離子反應(yīng)生成三價(jià)鐵離子，離子方程式：Cl₂+2Fe²⁺=2Cl^-+2Fe³⁺；三價(jià)鐵離子與KSCN發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)生成血紅色絡(luò)合物，離子方程式：Fe³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃；
故答案為：紅；Cl₂+2Fe²⁺=2Cl^-+2Fe³⁺；Fe³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃；
（4）氯氣氧化性強(qiáng)于碘，能夠與碘化鉀反應(yīng)生成碘單質(zhì)，碘遇到淀粉變藍(lán)；氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，鹽酸具有酸性，能夠使藍(lán)色石蕊試紙變紅色，次氯酸具有漂白性，最終使試紙褪色；
氯氣不具有漂白性，不能使干燥的石蕊試紙變色，
故答案為：藍(lán)； 先變紅后褪色； 無變化；

點(diǎn)評 本題考查了氯氣的制備和性質(zhì)檢驗(yàn)，明確氯氣制備原理和其氧化性是解題關(guān)鍵，題目難度不大．