Question

在实验室里可用如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15mL 30% NaOH溶液来制取氯酸钠，并置于热水浴中； 
③的试管里盛有15mL 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20mL 12mol?L^-1的浓盐酸混合加热，充分反应后生成的氯气

 

 0.06mol．（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 1

考点：氯气的实验室制法,探究氯水、氯气的漂白作用

专题：

分析：（1）实验室制备氯气用浓盐酸和二氧化锰在加热条件反应，所用反应仪器为分液漏斗和圆底烧瓶，可用饱和食盐水除杂；
（2）氯化氢易挥发，二氧化锰只能与浓盐酸发生反应，与稀盐酸不反应；根据二氧化锰和作还原剂的HCl之间的关系式计算；
（3）在加热条件下，氯气与浓NaOH溶液反应生成氯酸钠，在常温以下，氯气与稀NaOH溶液反应生成次氯酸钠；
（4）氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，反应生成的H⁺使石蕊变成红色，次氯酸具有强氧化性，将石蕊氧化为无色物质，所以反应现象为先变红，后褪色，反应后如继续通入氯气，氯气微溶于水，则为氯气的溶液，溶液呈黄绿色；

解答： 解：（1）实验室制备氯气用浓盐酸和二氧化锰在加热条件反应，MnO₂+4HCl（浓）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，所用反应仪器为分液漏斗和圆底烧瓶，生成氯气混有HCl气体，根据氯气难溶于饱和氯化钠溶液，HCl易溶于水，可用饱和食盐水除杂，
故答案为：分液漏斗；MnO₂+4HCl（浓）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O（2分）；C；
（2）盐酸具有挥发性，加热促进氯化氢的挥发，随着反应的进行，盐酸的浓度逐渐减小，二氧化锰只能与浓盐酸发生反应，与稀盐酸不反应，所以反应生成氯气的物质的量小于0.06mol，17.4gMnO₂的物质的量=

17.4g

87g/mol

=0.2mol，该反应中二氧化锰和被氧化的HCl的物质的量之比为1：2，有0.2mol二氧化锰参加反应，则有0.4molHCl被氧化，m（HCl）=nM=0.4mol×36.5g/mol=142g，
故答案为：小于；142g；
（3）根据题中信息可知，在加热条件下，氯气与浓NaOH溶液反应生成氯酸钠，在常温以下，氯气与稀NaOH溶液反应生成次氯酸钠，二者反应的浓度和温度都不相同．
故答案为：①所用NaOH浓度不同；②反应控制的温度不同；
（4）氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，反应生成的H⁺使石蕊变成红色，次氯酸具有强氧化性，将石蕊氧化为无色物质，所以反应现象为先变红，后褪色，反应后如继续通入氯气，氯气微溶于水，则为氯气的溶液，溶液呈黄绿色，
故答案为：

	HClO有强氧化性，体现漂白作用是其褪色．
溶液颜色变为浅绿色	溶液中溶解了大量的氯气，体现浅绿色

点评：本题考查了氯气的实验室制法，明确氯气的有关化学反应原理是解本题关键，题目难度中等．