Question

如图是一个制取氯气并以氯气为原料进行某个特定反应研究的装置．

（1）实验开始时，先点燃A处的酒精灯，打开K，使Cl₂充满整个装置，再点燃D处酒精灯，然后连接上E装置；E处石蕊试液先变红然后渐变为无色，同时漏斗中的液面略有上升，则产生颜色变化的原因是

 

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a．反应中产生CO₂的缘故              b．反应中产生HCl的缘故
c．反应中产生HCl并有Cl₂溶于水       d．反应中同时有CO₂、HCl产生的缘故
D处反应的化学方程式为

 

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（2）装置C的作用是

 

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（3）若将E处中的液体改为澄清石灰水，反应过程中的现象为

 

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a．有白色沉淀产生             b．先生成白色沉淀而后沉淀消失
c．无明显现象                d．开始无沉淀，然后产生白色沉淀
（4）当反应结束后关闭K，移去A处酒精灯，由于余热作用，A处仍有Cl₂产生，此时B中现象为

 

，B的作用是

 

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（5）E装置无法确认D处反应中有CO₂产生，为了证明CO₂的存在，要对E装置进行改变，下列装置符合要求的是

 

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Answer 1

考点：氯气的实验室制法,氯、溴、碘的性质实验

专题：实验题

分析：（1）根据浓盐酸的性质及制取氯气的反应条件以及D装置发生的反应分析，根据盐酸和次氯酸的性质分析；氯气有强氧化性，碳有还原性，在加热条件下氯气和水、碳发生氧化还原反应生成氯化氢和二氧化碳；紫色石蕊遇酸变红色，次氯酸有漂白作用；
（2）根据D装置中发生的反应分析，C装置为D装置提供水蒸气；
（3）氯气、氯化氢与氢氧化钙反应，无明显现象；
（4）根据B装置内气体的压强变化分析液面变化，关闭K撤去酒精灯，余热反应继续进行，生成的氯气使B中压强增大，饱和食盐水被压入长颈漏斗中；
（5）确认D处反应中有CO₂产生，需用澄清的石灰水变浑浊验证，需除去二氧化碳中的氯化氢、氯气，且不能生成二氧化碳；

解答： 解：（1）在加热条件下，浓盐酸和二氧化锰反应制取氯气，浓盐酸具有挥发性，所以制取的氯气中有氯化氢气体，氯气有强氧化性，碳有还原性，在加热条件下氯气和水、碳发生氧化还原反应生成氯化氢和二氧化碳，反应方程式为：2Cl₂+C+2H₂O

△   .

CO₂+4HCl，氯化氢极易溶于水，紫色石蕊遇酸变红色，氯气也能溶于水，氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸有漂白作用，所以在E处，紫色石蕊纸的颜色由紫色变为红色，再变为无色，同时漏斗中的液面略有上升，
故答案为：C；2Cl₂+C+2H₂O

△   .

CO₂+4HCl；
（2）A装置产生了氯气，D装置中发生反应2Cl₂+C+2H₂O

△   .

CO₂+4HCl，D装置反应需提供水蒸气，C装置为D处所需水蒸气，
故答案为：提供水蒸汽；
（3）剩余的氯气在E装置中和水反应生成盐酸和次氯酸，氯化氢、次氯酸和澄清石灰水反应都生成可溶性的盐和水，所以反应过程无现象无白色沉淀生成，
故答案为：C；
（4）D处反应完毕后，关闭旋塞K，移去酒精灯，但由于余热的作用，A处仍有Cl₂产生，气体通过导管进入B装置，导致B装置中气体的压强增大，大于大气压，迫使瓶中液面下降，长颈漏斗内液面上升，B的作用是储存多余氯气，防止污染，
故答案为：B中液体被压入长颈漏斗中；储存多余氯气，防止污染；
（5）因通入D装置的气体中含有氯气、氯化氢、二氧化碳，现需除去氯气和氯化氢，且除去这两种气体过程中不能产生二氧化碳，装置a氯气、氯化氢、二氧化碳一同通入无法确认D处反应中有CO₂产生；b装置氯化氢与碳酸氢钠反应生成二氧化碳，无法确认D处反应中有CO₂产生；装置C中碳酸钠与氯化氢反应生成二氧化碳，无法确认D处反应中有CO₂产生；少量氯气能溶于水，氯化氢极易溶于水，二氧化碳混有氯化氢，二氧化碳在水中不溶，用水可除去氯气和氯化氢两种气体，多余的气体与澄清石灰水作用变浑浊，能确认D处反应中有CO₂产生，
故答案为：d；

点评：本题考查实验室制取氯气及其物质的性质，明确反应原理是解答本题的关键，注意结合题干新信息、灵活运用物质之间的反应，题目难度中等．