题目内容
【题目】如图是某研究性学习小组设计制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置。
(1)要将C装置接入 B和 D 之间,正确的接法是:a→_________→_________→d;
(2)实验开始先点燃 A处的酒精灯,打开旋塞 K,让 Cl2充满整个装置,再点燃 D处的酒精灯。Cl2通过 C 装置后进入D,D装置内盛有碳粉,发生氧化还原反应,生成 CO2和 HCl(g),A 中发生反应的化学方程式为__________________。
(3)D处反应完毕后,关闭旋塞 K,移去两个酒精灯,由于余热的作用,A 处仍有少量 Cl2产生,此时 B 中的现象是___________________________。
(4)用量筒量取 20mLE 中溶液,倒入已检查不漏水的分液漏斗中,然后再注入 10mLCCl4,盖好玻璃塞,振荡,静置于铁架台上(如图),等分层后取上层液和下层液,呈黄绿色的是_________(填“上层液”或“下层液”)。
(5)在A、B、C、D、E装置中有一处需要改进,说明需要改进的理由并在方框中画出改进后的装置图_________________________________________________。
【答案】c b 2Cl2+C+2H204HCl+C02 瓶中液面下降,长颈漏斗内液面上升 下层液 D中反应生成的HCI气体极易溶于水,易发生倒吸,改进后的装置图为
【解析】
实验室以二氧化锰和浓盐酸共热制氯气,题中以潮湿氯气与碳加热反应,以此为线索回答仪器连接方式、预测实验现象、分析实验设计的合理性并提出改进措施。
(1)为使气流顺畅,装置 B、C和 D 之间的连接应为a→c→b→d。
(2)D装置内潮湿氯气与碳粉反应,生成 CO2和 HCl(g),化学方程式为2Cl2+2H2O+C4HCl+CO2。
(3)关闭旋塞 K后,A处反应生成的氯气进入B中,使B瓶中液面下降,长颈漏斗内液面上升。
(4)实验后E中溶解有生成的HCl和未反应的Cl2,因CCl4不溶于水且密度比水大,而Cl2易于CCl4,故下层液体呈黄绿色。
(5)由于HCl极易溶于水,装置E中易发生倒吸现象,故将E装置中导管改为倒置漏斗,使漏斗口略浸入水中。