为验证卤素单质氧化性的相对强弱,某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去,气密性已检验)。
实验过程:
Ⅰ.打开弹簧夹,打开活塞a,滴加浓盐酸。
Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹。
Ⅲ.当B中溶液由黄色变为棕色时,关闭活塞a。
Ⅳ.打开活塞b,将少量C中溶液滴入D中,然后关闭活塞b,
V.取下D并充分振荡。
(1)已知2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,该反应的离子方程式为:__________。
(2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是___________,反应的离子方程式为____________。
(3)试管口浸有碱溶液的棉花的作用是_________,反应的离子方程式为:________。
(4)D中发生反应的化学方程式是__________,可观察到的现象是___________。
答案:
2+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O 湿润的淀粉KI试纸变蓝 Cl2 + 2I- = 2Cl- + I2 吸收多余的氯气(或除去多余的氯气、防止氯气污染空气、进行尾气处理等) Cl2 + 2OH-=Cl-+ClO-+H2O Br2+2I-= 2Br-+I2 液体分层,上层无色,下层浅紫色(或紫色)。
【解析】
A中高锰酸钾溶液与浓盐酸反应生成氯气,氯气通入B、C中的溴化钠溶液中,氯气和溴化钠反应生成氯化钠和溴单质,将少量C中溶液滴入D中的KI溶液中,溴和KI反应生成碘单质和溴化钾。
(1) 2KMnO4+16HCl(浓)== 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O反应的离子方程式为2+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O;
(2)氯气和KI反应生成氯化钾和碘单质,氯气的氧化剂、碘单质是氧化产物,证明氯气的氧化性强于碘,实验现象是A中湿润的淀粉KI试纸变蓝,反应的离子方程式为Cl2 + 2I- = 2Cl- + I2;
(3)氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠、水,氢氧化钠溶液能吸收氯气,试管口浸有碱溶液的棉花的作用是吸收多余的氯气,反应的离子方程式为Cl2 + 2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
(4)D中溴和KI反应生成碘单质和溴化钾,发生反应的化学方程式是Br2+2I-= 2Br-+I2,碘易溶于CCl4,取下D并充分振荡,可观察到的现象是液体分层,上层无色,下层浅紫色。