Question

某化学兴趣小组设计实验验证二氧化锰和浓盐酸制备的Cl₂中含有水蒸气和HCl．
（1）甲同学设计如图装置：

①请按实验目的连接装置：b→g→h→

 

→

 

→

 

→

 

→a（填导管口字母）．
②装置C、E的作用依次是

 

，

 

．
（2）乙同学认为即使A装置中有白色沉淀产生，也不能说明一定含有HCl存在．他提出在C和A两个装置之间再增加一个装置，装置中放入某种湿润的试纸就可判断甲同学的设计是否有缺陷，你认为这种试纸是

 

．
（3）丙同学认为不需要增加装置，只需要把A装置中的试剂换成

 

，出现

 

 现象，说明甲的检验不可靠．
（4）该实验小组欲粗略测定反应后溶液中盐酸浓度，他们将反应后溶液冷却过滤，取滤液10.0mL装入锥形瓶用1.00mol/L标准NaOH溶液滴定．
①甲同学选用酚酞作指示剂滴定，当出现

 

现象时表明达到滴定终点．
②乙同学查阅资料知Mn（OH）₂难溶解于水，能溶解于酸，故他认为不需要添加指示剂，当出现

 

现象就认为达到滴定终点．

Answer 1

分析：（1）①根据实验目的设计实验验证二氧化锰和浓盐酸制备的Cl₂中含有水蒸气和HCl，所以连接按实验发生装置→验证含有水蒸气→除去水蒸气→除去氯气→验证含有HCl装置排序；
②Cu+Cl₂

△   .

CuCl₂，利用铜粉除去氯气；硫酸铜吸水生成蓝色硫酸铜晶体，检验含有水蒸气；
（2）氯气与水反应会生成盐酸，干扰A中氯化氢的检验，故在C、A之间用碘化钾淀粉试液检验氯气是否被完全吸收；
（3）该实验是验证二氧化锰和浓盐酸制备的Cl₂中含有水蒸气和HCl，为排除氯化氢中氯气的干扰，可利用氯气和水反应生成次氯酸，次氯酸具有强氧化性而氯化氢没有该性质，据此分析解答；
（4）①根据指示剂为酚酞，滴定结束前溶液为无色，滴定结束时溶液变成红色进行判断滴定终点；
②该实验是验证二氧化锰和浓盐酸制备的Cl₂中含有水蒸气和HCl，用1.00mol/L标准NaOH溶液滴定，当盐酸反应完全后，再滴入氢氧化钠，氢氧化钠与二氯化锰反应生成Mn（OH）₂白色沉淀．

解答：解：（1）①实验装置的连接顺序为：实验发生装置→验证含有水蒸气→除去水蒸气→除去氯气→验证含有HCl装置排序；B为氯气的制取装置，浓盐酸与足量MnO₂反应制取Cl₂，反应需要加热，氯化氢易挥发，所以制取的氯气中含有水蒸气和氯化氢，利用无水硫酸铜验证水蒸气b→g→h，除去水蒸气用浓硫酸所以连接h→e→f，利用铜粉除去氯气所以连接→f→c（与d可颠倒），
实验需验证实验过程中有HCl挥发出来，连接C装置除去氯气，最后用A证明有氯化氢，
故答案为：efcd （c和d可以颠倒）； 
②设计的实验是验证二氧化锰和浓盐酸制备的Cl₂中含有水蒸气和HCl，所以用铜粉除去氯气Cu+Cl₂

△   .

CuCl₂，E中盛放的是无水硫酸铜，无水硫酸铜和水反应生成蓝色硫酸铜晶体，所以该装置是检验水的存在，
故答案为：吸收氯气；检验水蒸气；
（2）氯气与水反应会生成盐酸，干扰G中氯化氢的检验，为了确保实验结论的可靠性，应排除氯气的干扰，在氯化氢通入硝酸银溶液之前，要证明氯气已被除尽，根据氯气具有强氧化性的性质，故在C、A之间加一装置，用碘化钾淀粉试液检验氯气是否被完全吸收，用湿润的KI淀粉试纸（若氯气未除尽，则试纸变蓝），
故答案为：淀粉KI试纸；
（3）实验验证二氧化锰和浓盐酸制备的Cl₂中含有水蒸气和HCl，考虑到氯气溶于水生成的次氯酸，具有漂白性，再结合氯化氢溶于水具有酸性，可选择紫色石蕊试液，若石蕊最终褪色，说明气体中含有氯气，甲实验不可靠，
故答案为：紫色石蕊溶液；先变红后褪色；
（4）滴定结束前盐酸中滴入酚酞，溶液为无色，滴定结束时氢氧化钠过量，溶液变成红色，所以滴定终点现象为：最后一滴氢氧化钠溶液加入，溶液由无色恰好变成浅红色；用1.00mol/L标准NaOH溶液滴定，当盐酸反应完全后，再滴入氢氧化钠，氢氧化钠与二氯化锰反应生成Mn（OH）₂白色沉淀，出现浑浊现象就认为达到滴定终点，
故答案为：溶液由无色变成浅红色，并在半分钟后不褪去；浑浊．

点评：本题考查氯气的制取原理、实验装置评价与理解、氯气的性质、氯离子检验、中和滴定等，关键是清楚实验的目的与原理，掌握氯气性质应用，题目难度中等．