实验室用MnO2和浓盐酸制取氯气并验证氯气的部分性质,实验装置如下图所示。
(1)G装置名称___________________。A装置的离子反应化学方程式是 ,氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(2)B装置的作用是_____________。
(3)实验开始几分钟后,D装置红布条是否褪色__________,E装置中观察到的现象是_____________
_____________________________________________________________。
(4)装置F中发生反应的化学方程式是_____________________________________________________。(5)F装置后应再连接一个尾气处理装置,装置里加入NaOH溶液,尾气处理的离子反应方程式为_____
____________________________________________________。
(1)分液漏斗(1分) MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O(2分) 1:2 (1分)
(2)除氯气中的氯化氢(1分) (3) 不褪色, (1分) 先变红后褪色 (1分)
(4)2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O (2分) (5)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O (2分)
题目分析:(1)根据装置的特点可知,G装置是分液漏斗;A装置是制备氯气的,反应的离子反应方程式是MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O。其中二氧化锰中Mn元素的化合价从+4价降低到+2价,得到2个电子,二氧化锰是氧化剂。氯化氢中氯元素的化合价从-1价升高到0价,失去1个电子,氯化氢是还原剂。根据电子得失守恒可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比是1:2。
(2)由于浓盐酸易挥发,生成的氯气中含有氯化氢,所以B装置的作用是除氯气中的氯化氢。
(3)由于生成的氯气先经过浓硫酸被干燥,干燥的氯气不能使有色布条褪色,所以实验开始几分钟后,D装置红布条不褪色。氯气溶于水生成盐酸和次氯酸,溶液具有酸性和强氧化性,所以E装置中观察到的现象是先变红后褪色。
(4)氯气是酸性气体,与熟石灰反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,反应的化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
(5)氯气有毒需要尾气处理,氯气和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。