题目内容
【题目】某研究性学习小组设计了一组实验来探究第ⅦA族元素原子的得电子能力强弱规律。下图中A、B、C是三个可供选择制取氯气的装置,装置D的玻璃管中①②③④处依次放置蘸有NaBr溶液、淀粉碘化钾溶液、NaOH浓溶液和品红溶液的棉球。
(1)写出装置B中指定仪器的名称a________,b_________。
(2)实验室制取氯气还可采用如下原理:2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。依据该原理需要选择A、B、C装置中的________装置制取氯气。
(3)反应装置的导气管连接装置D的________(填“X”或“Y”)导管,试回答下列问题
①处所发生反应的离子方程式:____________________;
②处的现象:____________________;
③处所发生反应的离子方程式:__________________________。
(4)装置D中④的作用是__________________。
(5)某同学根据①②两处棉球颜色的变化得出结论:Cl、Br、I原子的得电子能力依次减弱。上述实验现象________(填“能”或“不能”)证明该结论、理由是___________。
【答案】 分液漏斗 圆底烧瓶 A X Cl2+2Br+===2Cl-+Br2 棉球变蓝 Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O 检验氯气是否被吸收完全 不能 实验无法证明Br和I得电子能力的相对强弱(其他合理答案也可)
【解析】实验室制备氯气可用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应,也可用高锰酸钾与浓盐酸反应制备,反应较为剧烈,无需加热即可进行,氯气具有强氧化性,能与NaBr溶液、碘化钾溶液发生置换反应生成单质Br2、I2,氯气在碱性溶液中自身发生氧化还原反应,反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,氯气与水反应生成HClO,具有漂白性,能使品红褪色,以此解答该题。
(1)根据仪器构造可知a为分液漏斗,b为圆底烧瓶;
(2)高锰酸钾与浓盐酸反应较为剧烈,无需加热即可进行,是固体和液体不加热制备气体装置,选择A装置;
(3)检验氯气的性质时,不能先通过NaOH溶液,否则会消耗氯气,且起不到尾气吸收的作用,应从X端进气。
①氯气与NaBr溶液反应生成Br2,反应的离子方程式为Cl2+2Br+=2Cl-+Br2;
②氯气与碘化钾溶液反应生成I2,反应的离子方程式为Cl2+2I-=2Cl-+I2,碘遇淀粉显蓝色,所以实验现象是棉球变蓝;
③氯气有毒需要氢氧化钠溶液吸收,氯气在碱性溶液中自身发生氧化还原反应,反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
(4)氯气与水反应生成HClO,具有漂白性,能使品红褪色,把品红放在最后可观察氯气是否被吸收完全;
(5)由于不能保证氯气和溴化钠完全反应,则生成的溴单质中含有过量的氯气,则不能证明Br和I得电子能力相对强弱。
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