Question

【题目】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）A是氯气发生装置，实验室制取Cl2的原理是_____（用离子方程式表示）

（2）该实验中A部分的装置是_____（填字母）

（3）若用含有0.2molHCl的浓盐酸与足量的氧化剂反应制Cl2，制得的Cl2体积（标准状况下）总是小于1.12L的原因是(填序号)_____

A．浓盐酸的浓度随着反应的进行变稀以后，将不再反应

B．加热时浓盐酸因挥发而损失

C．氧化剂不足

（4）装置E的作用是______。

（5）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。该装置中应放入_______试剂。

（6）用如图所示装置，收集一试管甲烷和氯气的混合气体，光照后观察到量筒内形成一段水柱，认为有氯化氢生成。

①该反应的反应类型为_________；

②该反应的化学方程式为________；（只写第一步）

Answer 1

【答案】MnO2+4H++2Cl－Mn2++Cl2↑+2H2O c AB 吸收氯气 湿润的淀粉KI试纸（或湿润的有色布条） 取代反应 CH4+Cl2CH3Cl+HCl

【解析】

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。注意紧扣实验目的“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”解答。

（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，离子方程式为MnO2+4H++2Cl－Mn2++Cl2↑+2H2O；
（2）该实验中A部分的装置是固液加热型，故答案选c；

（3）A．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，故A正确；

B．加热时浓盐酸因挥发而损失，还原剂减少，所以实际生成的氯气总是小于理论值，故B正确；

C．0.2molHCl的浓盐酸与足量的氧化剂反应，故C错误；

答案选AB；
（4）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，装置E的作用是除去氯气；

（5）氯气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；

（6）①甲烷和氯气发生反应，甲烷分子中的氢原子被氯原子取代，所以属于取代反应；

②甲烷与氯气在光照下发生取代反应，甲烷分子中的氢原子被氯气分子中的氯原子取代，生成一氯甲烷和氯化氢，该反应的化学方程式为CH4+Cl2CH3Cl+HCl。