Question

【题目】某研究性学习小组得到一块软锰矿样品，其主要成分为二氧化锰(MnO2)和石英(SiO2)。为了制取氯气并进行氯气的性质实验，其装置如图所示，请回答下列问题：

（1）取适量软锰矿置于烧瓶中，加入足量浓盐酸并加热，烧瓶中发生的化学反应为：MnO2 ＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。充分反应后烧瓶中残留的固体是____________；若有4mol浓盐酸参与反应，产生的氯气在标准状况下的体积为____22.4L (填“等于”、“小于”或“大于”)，浓盐酸在该反应中表现出来的性质_______________________；

（2）若将干燥的有色布条放入C中，观察到的现象是 ______ ，原因是 ______________ （用化学方程式和文字回答）；

（3）实验中观察到D溶液变蓝色，写出D装置中发生反应的离子方程式 ____________ ；

（4）为探究氯气与Fe反应的产物与氯气通入量的关系，设计实验，并记录现象如下：

实验方法	实验现象	实验结论
1.取反应初始阶段(氯气不足量)F中产物，用磁铁除去过量的Fe，剩余产物溶于水中，取上层溶液装入两只试管中，①加入KSCN溶液，②加入KMnO4溶液	①KSCN溶液显红色 ②KMnO4溶液不褪色	（不填）
2.取充分反应后(氯气通入足够长时间)F中产物，溶于水中，加入KMnO4溶液	KMnO4溶液不褪色

根据实验现象，得出实验结论，写出氯气与Fe粉共热时发生反应的化学方程式______；

（5）已知F中的产物易潮解，在F和H装置之间安装G装置，目的是_________________。

Answer 1

【答案】 SiO2 小于 酸性和还原性 有色布条褪色 Cl2＋H2O=HCl＋HClO，HClO具有漂白性，能使有色布条褪色 2I－＋Cl2=I2＋2Cl－ 2Fe＋3Cl22FeCl3 防止H中的水蒸气进入到F装置中（或者吸收H中挥发出来的水蒸气）

【解析】（1）软锰矿样品，其主要成分为二氧化锰（MnO2）和石英（SiO2），二氧化锰能够与浓盐酸反应生成氯化锰溶液、氯气和水，二氧化硅与盐酸不反应，所以剩余固体为二氧化硅；由于随着反应的进行浓盐酸变稀，稀盐酸与二氧化锰不反应，因此若有4mol浓盐酸参与反应，产生的氯气在标准状况下的体积小于22.4L，由于反应中还有氯化锰生成，则浓盐酸在该反应中表现出来的性质是酸性和还原性；（2）氯气溶于水：Cl2＋H2O＝HCl＋HClO，HClO具有漂白性，能使有色布条褪色；（3）实验中观察到D中溶液变蓝色，说明有单质碘生成，即氯气将碘化钾氧化为单质碘，发生反应的离子方程式为2I－＋Cl2=I2＋2Cl－；（4）过量的铁和氯气反应后的固体,用磁铁除去过量的Fe，溶于水，加入KSCN溶液，溶液变红色，加入KMnO4溶液，溶液不褪色，铁和氯气反应与铁的量无关，反应生成氯化铁，因此氯气与Fe粉共热时发生反应的化学方程式为2Fe＋3Cl22FeCl3；（5）已知F中的产物易潮解，在F和H装置之间安装G装置，目的是防止H中的水蒸气进入到F装置中（或者吸收H中挥发出来的水蒸气）。