Question

7．Cl₂和H₂O₂是高中阶段最常见的两种氧化剂，经查阅资料Cl₂氧化能力强于H₂O₂，能将H₂O₂氧化．为了验证某小组学生设计了如下图所示的实验装置进行实验（夹持装置略去）．
已知：2KMnO₄+16HCl（浓）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O
试管B中饱和食盐水的主要作用是除去Cl₂中混有的HCl
请回答下列问题．
（1）试管C发生反应的化学方程式是Cl₂+H₂O₂=2HCl+O₂．
（2）试管D中NaOH溶液的作用是吸收多余的氯气．
（3）将浓盐酸注入圆底烧瓶A，当装置中的空气基本排尽后关闭D中止水夹，反应一段时间后试管D中的现象为试管D中液面下降，长颈漏斗中液面上升，试管D中的气体检验方法为该气体能使带火星的木条复燃，证明是氧气．
（4）有的同学对上述实验中D试管中的气体来源产生质疑，你认为可能的来源有2H₂O₂=2H₂O+O₂↑或Cl₂+H₂O?HCl+HClO、2HClO$\frac{\underline{\;光照\;}}{\;}$2HCl+O₂↑（用方程式回答）．对于质疑可以采用对比实验来解决．

Answer 1

分析 （1）氯气与双氧水反应生成氯化氢和氧气；
（2）氯气有毒，直接排放会引起空气污染，氯气能够与氢氧化钠溶液反应，被吸收；
（3）氯气和过氧化氢反应生成氧气，氧气难溶于水，根据氧气具有助燃性进行验证氧气；
（4）过氧化化氢分解生成氧气，氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸分解生成氧气．

解答 解：（1）氯气与双氧水反应生成氯化氢和氧气，化学方程式为：Cl₂+H₂O₂=2HCl+O₂，
故答案为：Cl₂+H₂O₂=2HCl+O₂；
（2）氯气有毒，直接排放会引起空气污染，氯气能够与氢氧化钠溶液反应，被氢氧化钠溶液吸收，所以可以用氢氧化钠吸收过量的氯气；
故答案为：吸收多余的氯气；
（3）Cl₂+H₂O₂=2HCl+O₂，当关闭止水夹，反应一段时间后试管D中因氧气不断增多，气体压强增大，所以试管D中液面下降，长颈漏斗中液面上升，氧气使带火星的木条复燃，可用此法验证氧气，
故答案为：试管D中液面下降，长颈漏斗中液面上升；该气体能使带火星的木条复燃，证明是氧气；
（4）试管D中气体来源可能为过氧化氢的分解：2H₂O₂=2H₂O+O₂↑，也可能为氯气氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸分解生成氧气：Cl₂+H₂O?HCl+HClO、2HClO$\frac{\underline{\;光照\;}}{\;}$2HCl+O₂↑，
故答案为：2H₂O₂=2H₂O+O₂↑或Cl₂+H₂O?HCl+HClO、2HClO$\frac{\underline{\;光照\;}}{\;}$2HCl+O₂↑．

点评 本题通过氯气与双氧水氧化性强弱比较实验，考查了氯气的实验室制备、净化、性质检验等，熟悉物质的性质是解题关键，题目难度中等，试题考查了学生的实验探究能力和分析能力．