Question

（15分）某研究性学习小组用下图所示装置制取氯气并探究氯气的性质。请回答下列问题：

请填写下列空白：
（1）制取氯气时，在烧瓶里加入一定量的MnO₂和NaCl，通过             （填写仪器名称）向烧瓶中加入适量的浓硫酸。
（2）某同学查阅资料后发现浓硫酸与二氧化锰反应产生氧气。先需要你帮该同学设计一个实验，既要完成（3）、（4）的实验，又要探究有氧气产生的实验。仪器连接顺序为a→(  )→(  )→d→e→(  )→(   )→(  )→( )→l，证明有氧气的操作是                   ，写出浓硫酸与二氧化锰反应产生氧气的化学方程式                                
(3) 实验中可观察到③的锥形瓶里溶液的颜色变化                                                         
(4)取出④中的集气瓶进行氯气与铜的反应实验，应该进行的操作是                                       后立刻放入充满氯气的集气瓶中。实验中有同学提出应该在集气瓶底先放少量的水或细沙，你认为是否一定要放                            ；理由是            。

Answer 1

（1）分液漏斗(2分)
(2)a→c→b→d→e→i→h→g→f→l；(3分，有错就不给分)
在m处，用带火星的木条看是否复燃，若能，说明有氧气生成。(2分)
2Mn0₂+2H₂SO₄(浓)2MnSO₄+O₂↑+2H₂0(3分)
（3）紫色→红色→无色→黄绿(2分)
(4)用坩埚钳夹住一束细铜丝，灼热(1分)；不需要(或不一定)(1分)；实验中生成的是烟而不是温度较高的固体熔融物，不会使瓶底炸裂。(1分)

本题是参照2009年考试大纲，对09年出题方式的一次探索，是落实课本实验与探究性实验的创新设计。教材中给出二氧化锰与浓盐酸反应可以制备氯气，浓盐酸可以用固体氯化钠和浓硫酸反应代替。结合新的信息发现，三者混合发生反应Mn0₂+2NaCl+2H₂SO₄(浓)Na₂SO₄+MnSO₄+Cl₂↑+2H₂0。为了完成实验（3）、（4），仪器连接顺序为发生装置——净化装置——氯气与石蕊作用——干燥——收集氯气（与铜反应）——尾气吸收（继续做试验证明氧气）。氯气通入石蕊先变红后褪色，如果继续通氯气，则溶液变为黄绿色。氯气与铜反应生成棕黄色烟，不生成固体熔融物，不用铺细沙。信息给出浓硫酸能与二氧化锰反应生成氧气，反应方程式可根据电子守恒写出：2Mn0₂+2H₂SO₄(浓)2MnSO₄+O₂↑+2H₂0。