Question

（16分）某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备Cl₂的过程中有水蒸气和HCl挥发出来，同时证明氯气的某些性质，甲同学设计了如下图所示的实验装置（支撑用的铁架台省略），按要求回答问题。（B中装的是无水硫酸铜）

（1）装置A的作用是制取氯气，其反应的化学方程式为：                              
（2）若用含有0.2mol HCl的浓盐酸与足量的MnO₂反应制Cl₂，制得的Cl₂体积（标准状况下）总是小于1.12L的原因是                                            
（3）①装置B的作用是                        ，现象是                 。
②装置C和D出现的不同现象说明的问题是                               。
③装置E的作用是                             。
④写出装置F中发生反应的离子方程式                                  。
（4）乙同学认为甲同学的实验有缺陷，不能确保最终通入AgNO₃溶液中的气体只有一种。为了确保实验结论的可靠性，证明最终通入AgNO₃溶液的气体只有一种，乙同学提出在某两个装置之间再加一个装置。你认为该装置应加在       与         之间（填装置字母序号），装置中应放入                 试剂。

Answer 1

（1）MnO₂＋4HClMnCl₂＋Cl₂↑＋H₂O（2分）
（2）浓盐酸的浓度随着反应的进行变稀以后，将不再反应；加热时浓盐酸因挥发而损失（2分）
（3）①证明有水蒸气产生 白色变蓝色（其它合理答案也给分）（2分）②氯气无漂白性，氯
水有漂白性（2分）   ③吸收氯气（2分）   ④Ag^－+Cl^－=AgCl↓（2分）
（4）E  F （2分） 湿润的淀粉KI试纸（或湿润的有色布条）（2分）

本题以氯气为载体，综合考查常见的基本实验操作、氯气的性质检验以及尾气处理等
（1）实验室制取氯气一般用二氧化锰氧化浓盐酸生成，方程式为MnO₂＋4HClMnCl₂＋Cl₂↑＋H₂O。
（2）随着反应的进行盐酸的浓度会逐渐降低，而二氧化锰是不能氧化稀盐酸的，所以实际生成的氯气总是小于理论值。
（3）①无水硫酸铜常用来检验水的存在，因为硫酸铜吸水即变成蓝色的胆矾。
②氯气的漂白是靠次氯酸实现的，所以氯气不能使干燥的有色布条褪色。这说明氯气是没有漂白性的，次氯酸才具有漂白性。
③由于F是用来检验氯化氢的，而氯气也能和硝酸银反应产生白色沉淀，所以在通入硝酸银溶液之前要先除去氯气。利用氯气能溶解的有机溶剂中，除去氯气。
④氯化氢溶于水和硝酸银反应生成氯化银白色沉淀，方程式为Ag^－+Cl^－=AgCl↓。
（4）氯气受热能溶解在四氯化碳中，但无法确定是否完全被吸收。所以需要在E和F之间连接1个装置，用来检验氯气是否完全被除去。可利用氯气的氧化性，能把碘化钾氧化生成单质碘，而单质碘能和淀粉发生显色反应，使溶液显蓝色。所以试剂是湿润的淀粉KI试纸。也可以通过漂白性来检验，因此也可以选择湿润的有色布条。