Question

（2012?湛江一模）某化学兴趣小组的同学用下图所示实验装置进行实验研究（图中a、b、c表示止水夹）．请对其方案进行完善或评价；
 
（1）实验室将B、C、E相连后，以

次氯酸钙

、

浓盐酸

、（填写名称）为原料可制取Cl₂，为接下来研究氯气的化学性质做准备．
（2）利用实验室常用方法制取氯气，将A、C、E相连，在丙中加入适量水，即可制得氯水．将所得氯水分为两份，进行Ⅰ、Ⅱ两个实验，实验操作、现象、结论如下：

实验 序号	实验操作	现象	结论
Ⅰ	将氯水滴入品红溶液	品红溶液褪色	氯气与水反应的产物有漂白性
Ⅱ	氯水中加入碳酸氢钠粉末	有无色气 泡产生	氯气与水反应的产物具有酸性

请你评价：实验Ⅰ后，推出相应结论是否合理？

不合理

．若不合理，请说明理由（若合理，则无需填写下行）：

没有事先证明干燥的氯气无漂白性

．
实验Ⅱ推出相应的结论是否合理？

不合理

若不合理，请说明理由（若合理，无需填写下行）：

制取的氯气中含有HCl气体，HCl溶于水后能与碳酸氢钠粉末反应产生气泡

．
（3）A、C、E相连，可设计一个简单的实验，以验证Cl^-和Br^-的还原性强弱．有关反应的离子方程式为：

MnO₂+4H⁺+2Cl^-

加热  .

Mn²⁺+2H₂O+Cl₂↑

，

Cl₂+2Br^-═2Cl^-+Br₂

（4）B、D、E装置相连后，在B中盛装浓硝酸和铜片（放在有孔塑料板上），可制得并进行NO₂有关实验．
①B中发生反应的化学方程式为

Cu+4HNO₃（浓）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O

②欲用D装置验证NO₂与水的反应，其操作步骤为：先关闭止水夹

a、b

，再打开止水夹

c

，使烧杯中的水进入试管丁的可能的操作是

双手紧握（或微热）试管丁，使试管中气体逸出，NO₂与水接触后即可引发烧杯中的水倒流入试管丁中

．

Answer 1

分析：（1）根据装置的特点，应采用固体和液体不加热来制备氯气的方法；
（2）实验室制得的氯气中有杂质气体水蒸气和氯化氢气体，盐酸能和碳酸氢钠反应产生二氧化碳气体；
（3）A、C、E相连即为二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气，氯气的氧化性强于溴，氯气可以将溴从其盐溶液中置换出来；
（4）铜和浓硝酸反应生成的是二氧化氮气体，二氧化氮能和水反应生成硝酸和一氧化氮．

解答：解：（1）B、C、E相连后，应选择固体和液体不加热的方法制取氯气，如可以用次氯酸钙和浓盐酸，故答案为：次氯酸钙、浓盐酸（或其它合理的答案）；
（2）实验室制得的氯气中有杂质气体水蒸气和氯化氢气体，要进行干燥的氯气不具备漂白性的验证试验，再进行实验Ⅰ才能得到结论；氯化氢气体溶于水形成盐酸，盐酸也能和碳酸氢钠反应产生二氧化碳气体，不一定是氯气与水反应的产物的酸性，故答案为：不合理；没有事先证明干燥的氯气无漂白性；不合理； 制取的氯气中含有HCl气体，HCl溶于水后能与碳酸氢钠粉末反应产生气泡；（3）氯气的制取原理方程式为：MnO₂+4H⁺+2Cl^-

加热  .

Mn²⁺+2H₂O+Cl₂↑，氯气的氧化性强于溴，氯气可以将溴从其盐溶液中置换出来，涉及的反应为：Cl₂+2Br^-═2Cl^-+Br₂，故答案为：MnO₂+4H⁺+2Cl^-

加热  .

Mn²⁺+2H₂O+Cl₂↑；Cl₂+2Br^-═2Cl^-+Br₂；
（4）①铜和浓硝酸反应的方程式为：Cu+4HNO₃（浓）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O，故答案为：Cu+4HNO₃（浓）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；
②D装置验证NO₂与水的反应，其操作步骤为：先关闭止水夹ab，再打开c，然后双手紧握（或微热）试管丁，使试管中气体逸出，NO₂与水接触后即可引发烧杯中的水倒流入试管丁中，故答案为：a、b；c；双手紧握（或微热）试管丁，使试管中气体逸出，NO₂与水接触后即可引发烧杯中的水倒流入试管丁中．（或其它合理的答案）

点评：本题是一道有关氯气的制备和性质的实验题，综合性较强，考查学生分析和解决问题的能力．