Question

【题目】实验室用图装置制取氯气，并进行相关性质的实验。

(1)A、B两仪器的名称：A________、B________。

(2)写出实验室用此装置制取氯气的化学方程式________。

(3)为了得到纯净干燥的氯气，写出装置C、D中应该加入的药品的名称：C____、D_________。

(4)E中放入红色干布条，F中放入红色湿布条。可观察到的现象是________，写出发生反应的化学方程式________。

(5)P处为尾气处理装置，画出装置图，标出所用的药品。________

(6)NaClO是“84”消毒液的有效成分。请回答下列问题。

①NaClO中Cl元素的化合价是______。

②用氢氧化钠溶液和氯气反应制备“84”消毒液，反应的离子方程式是_______。

③若将“84”消毒液与洁厕灵（主要成分是盐酸）混合使用，则会产生黄绿色的有毒气体，其反应的离子方程式是_________。

(7)FeCl3在现代工业中应用广泛，某化学研究性学习小组模拟工业生产流程制备无水FeCl3。经查阅资料得知：无水FeCl3在空气中易潮解，加热易升华，无水CaCl2是常用的干燥剂。他们设计了制备无水FeCl3的实验方案，装置示意如图（加热、加持及尾气处理装置略去）及操作步骤如下：

①检查装置气密性

②通入干燥的氯气，赶尽装置内的空气

③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成

④……

⑤体系冷却后，停止通入氯气，并用干燥的的氮气赶尽氯气，将收集器密封。

请回答下列问题：

①装置A中发生反应的化学方程式_____________。

②步骤③加热后，生成的烟状FeCl3大部分进入收集器，少量沉积在反应管A的右端。要使沉积的FeCl3进入收集器，第④步操作是________。

③操作步骤中，为防止潮解所采取的措施有(填步骤序号)________。

④装置B中的冷却水作用为________。

Answer 1

【答案】分液漏斗 圆底烧瓶 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O 饱和食盐水 浓H2SO4 E中无变化；F中红色布条褪色 Cl2+H2O=HCl+HClO +1 Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O 2Fe+3Cl22FeCl3 在沉积的FeCl3固体下方加热 ②⑤ 冷却，使FeCl3沉积，便于收集产品

【解析】

在分液漏斗在放入浓盐酸，在烧瓶中放入MnO2，二者在加热条件下反应产生Cl2，浓盐酸具有挥发性，制取的Cl2中含有杂质HCl、H2O蒸气，先通过C装置的饱和NaCl溶液除去HCl，然后通过D装置的浓硫酸干燥气体，得到干燥纯净的Cl2，将Cl2先通过干燥的有色布条不褪色，再通入潮湿的布条，会看到布条褪色，证明Cl2不具有漂白性，氯气与水反应的产物具有漂白性。Cl2与Fe在加热条件下反应产生FeCl3，FeCl3容易潮解，因此反应在无水条件下进行，最后通过NaOH溶液进行尾气处理然后排放。

(1)通过装置图可知A是分液漏斗，B是圆底烧瓶；

(2)在实验室中用浓盐酸与MnO2混合加热制取Cl2，反应方程式为：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O；

(3)用上述方法制取的氯气中含有杂质HCl、H2O蒸气，先通过饱和NaCl溶液除去杂质HCl，然后通过浓硫酸干燥Cl2，就得到干燥的纯净的Cl2；

(4)E中放入红色干布条，F中放入红色湿布条。可观察到的现象是E中无变化，F中红色布条褪色，发生反应的化学方程式为Cl2+H2O=HCl+HClO；

(5)Cl2是有毒气体，不能直接排放，可根据Cl2能够与NaOH溶液反应Cl2+2NaOH =NaCl+NaClO+H2O的性质，用NaOH溶液进行尾气处理，装置图为：；

(6)①根据化合物在元素化合价代数和等于0，Na是+1价，O是-2价，所以NaClO中Cl元素化合价为+1价；

②NaOH与Cl2反应产生NaCl、NaClO、H2O，NaClO是84消毒液的主要成分，反应的离子方程式为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；

③浓盐酸与NaClO在酸性条件下会发生氧化还原反应产生Cl2，离子方程式为：Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O；

(7)①氯气具有强氧化性，将变价铁氧化成高价铁，生成氯化铁，所以装置A中铁与氯气反应生成氯化铁，反应为2Fe+3Cl22FeCl3；

②第③步加热后，生成的烟状FeCl3大部分进入收集器，第④步操作可根据FeCl3加热易升华的性质，对有少量沉积FeCl3的装置部位加热，FeCl3发生升华，从而使沉积的FeCl3进入收集器；

③为防止FeCl3潮解所采取的措施有：②通入干燥的Cl2；⑤用干燥的N2赶尽Cl2，故合理选项是②⑤；

④B中的冷水作用为是冷却FeCl3使其沉积，便于收集产品。