题目内容
【题目】下图是某学生设计的实验室制备干燥Cl2及吸收多余氯气的实验装置图，请回答：
(1)指出上述图中的各处错误：
①_________________________________________________________；
②_________________________________________________________。
(2)在改过后的装置中，下列物质的作用分别是：
①饱和食盐水_________________________________________；
②浓硫酸____________________________________________；
③NaOH溶液_________________________________________。
(3)甲同学设计了如下图所示的实验装置并进行实验：
①甲同学实验后并没有得到预期的实验现象，请你帮助他分析实验失败的原因_____________________。
②甲同学在实验失败后对设计的实验装置进行了改进，并重新进行了实验，结果得到了预期的实验现象。你认为他预期的实验现象是______________________________________，由此得出Cl2使有色物质褪色的机理是________________________________________；
(4)如果将过量二氧化锰与20mL12mol/L的浓盐酸混合加热，充分反应后生成的氯气明显少于0.06mol，其主要原因有①_______________________，②_____________________________。
(5)为了提高浓盐酸的利用率，你对该实验的建议是___________________________________。
(6)写出圆底烧瓶中发生反应的离子方程式__________________________________________。
实验结束清洗仪器时，为了减少烧瓶中残留氯气对环境的污染，可以向烧瓶中加入的溶液是_________，有关的离子方程式是______________________________________。
【答案】不能用稀盐酸，而应用浓盐酸盛浓硫酸和盛饱和食盐水的洗气瓶位置颠倒除去Cl2中的氯化氢除去氯气中的水蒸气吸收多余的氯气使用的干燥剂碱石灰吸收了Cl2干燥的有色布条不退色，湿润的有色布条褪色Cl2和水反应生成次氯酸，次氯酸具有漂白作用加热HCl大量挥发盐酸变稀后不再发生反应将浓盐酸慢慢滴下加热时用小火慢慢加热等MnO2＋4H＋＋2Cl－
Mn2＋＋Cl2↑＋2H2ONaOH溶液Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O
【解析】
（1）实验室制取氯气需要浓盐酸，并在加热的条件下进行。生成的氯气中含有水蒸气和氯化氢，应该先除氯化氢，后除水蒸气，且应该是长口进，短口出，所以错误有①不能用稀盐酸，而应用浓盐酸；②应有加热装置，应用酒精灯加热 ③盛浓硫酸和盛饱和食盐水的洗气瓶位置颠倒 ④两洗气瓶里进气导管和出气导管的长短不对。（2）①氯化氢极易溶于水，所以饱和食盐水的作用是除去Cl2中的氯化氢。②浓硫酸具有吸水性，因此浓硫酸的作用是除去氯气中的水蒸气。③氯气有毒，需要尾气处理，则氢氧化钠溶液的作用是吸收多余的氯气；
（3）①因为氯气是一种酸性气体，能被碱石灰吸收，所以得不到预期中的湿润的有色布条褪色的现象，故实验失败的原因是使用的干燥剂碱石灰将Cl2吸收了，故答案为：使用的干燥剂碱石灰将Cl2吸收；
②具有漂白性的是次氯酸，而不是氯气本身．换用适合的干燥剂后，由于通到有色布条上的是干燥的氯气，氯气在干燥的有色布条上不能生成次氯酸，所以干燥的有色布条不褪色；而在湿润的有色布条上可以生成具有漂白性的次氯酸，所以湿润的有色布条褪色．由此得出Cl2使有色物质褪色的机理是Cl2和水反应生成次氯酸，次氯酸具有漂白作用才导致有色布条褪色，故答案为：干燥的有色布条不褪色，湿润的有色布条褪色； Cl2和水反应生成次氯酸，次氯酸具有漂白作用；
（4）浓盐酸和二氧化锰需在加热的条件下反应，浓盐酸具有挥发性，所以加热使大量浓盐酸挥发，浓盐酸和二氧化锰能发生氧化还原反应生成氯化锰、氯气和水．随反应进行，浓盐酸浓度减小变稀后不能和二氧化锰反应生成氯气，所以生成氯气明显少于0.06mol，故答案为：①加热使大量浓盐酸挥发；②盐酸浓度变稀后不再发生反应；
（5）针对（4）中分析氯气减少的原因，可采取将浓盐酸慢慢滴入，用小火加热等措施，提高浓盐酸的利用率；
（6）圆底烧瓶中利用二氧化锰和浓盐酸共热制取氯气，发生反应的离子方程式MnO2＋4H＋＋2Cl－
Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O；实验结束清洗仪器时，为了减少烧瓶中残留氯气对环境的污染，选用碱液如NaOH溶液来吸收多余的氯气，有关的离子方程式是Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O。
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