Question

7．如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置（夹持设备巳略）

（1）装置A中的反应原理是2KMnO₄+16HCl═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，在标准状况下若生成2.24LCl₂时，转移的电子数目是0.2mol．
（2）装置B除了做安全瓶外，还可以起到的作用是吸收氯气中的氯化氢．
（3）设计装置C、D的目的是比较氯、溴、碘的非金属性相对强弱．当向C中缓缓通入少量氯气时，可以看到无色溶液逐渐变为橙黄色；然后再打开分液漏斗的活塞，将装置C中少量溶液加入装置D中，振荡．观察到的现象是溶液分层，上层为紫红色．由上述现象可得出的结论：氯气的氧化性强于溴，溴的氧化性强于碘
（4）有人提出，装置E中X溶液可用足量的Na₂SO₃溶液吸收余氯，试写出相应的离子反应方程式：Cl₂+SO₃^2-+H₂O=SO₄^2-+2H⁺+Cl^-．

Answer 1

分析 （1）依据方程式2KMnO₄+16HCl═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，分析元素化合价升降，找出生成5mol氯气转移电子数，据此解答；
（2）浓盐酸易挥发，制备的氯气中含有氯化氢，氯化氢易溶于饱和食盐水，氯气在饱和食盐水中溶解度不大，据此解答；
（3）依据氯气的氧化性强于溴，溴的氧化性强于碘解答；
（4）氯气具有强的氧化性，能够氧化亚硫酸钠．

解答 解：（1）反应中Mn元素化合价降低，KMnO₄被还原，则为氧化剂，Cl元素化合价升高，被氧化，HCl为还原剂，根据方程式可知当有16molHCl参加反应，有10molHCl被氧化，生成5mol氯气，转移电子数10mol，在标准状况下若生成2.24LCl₂（0.1mol）时，转移电子数为0.2mol；
故答案为：0.2mol；
（2）浓盐酸易挥发，制备的氯气中含有氯化氢，氯化氢易溶于饱和食盐水，氯气在饱和食盐水中溶解度不大，可以用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢；
故答案为：除去氯气中的氯化氢；
（3）氯气的氧化性强于溴，能够与溴化钠反应制取溴，溴的氧化性强于碘，能够与碘化钾反应生成单质碘，碘单质溶于苯呈紫红色，振荡分层，苯层在上层；
故答案为：溶液分层，上层为紫红色；氯气的氧化性强于溴，溴的氧化性强于碘；
（4）氯气与亚硫酸钠反应生成硫酸钠和盐酸，离子方程式：Cl₂+SO₃^2-+H₂O=SO₄^2-+2H⁺+Cl^-，
故答案为：Cl₂+SO₃^2-+H₂O=SO₄^2-+2H⁺+Cl^-．

点评 本题考查了氯气实验室制取，氯气化学性质检验，明确实验原理及各装置作用是解题关键，题目难度不大．