Question

某学生应用下图所示的装置来研究物质的性质，其中气体X的主要成分是氯气，杂质是空气和水蒸气

回答下列问题：
(1)该项研究(实验)的主要目的是                                           。
(2)浓H₂SO₄的作用是                                 ，与研究目的直接相关的实验现象是                                                       。
(3)该实验装置设计上存在的缺陷为                                        ，请在上图的D处画出能克服该缺陷的装置。

Answer 1

(1)比较干燥C1₂与湿润C1₂谁有漂白性；
(2)吸收气体X中的水；    B中的布条不褪色，C中的布条褪色；
(3)Cl₂会污染空气；如图：(其他装置合理也可)

试题分析：该实验是气体X通过浓硫酸干燥氯气，干燥的氯气通入B，不能使干燥的有色布条褪色。再通入湿润的有色布条，布条褪色，证明干燥氯气不具有漂白性。氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，方程式为：Cl₂+H₂O=HCl+HClO，次氯酸具有漂白性，同时考虑氯气有毒，应进行尾气处理，不能随意排放到空气中，可用碱溶液来吸收：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O。
（1）本实验为对比实验，将氯气分别通入干燥布条和湿润布条，根据实验现象的不同来探究氯气具有漂白性的条件。因此该项研究(实验)的主要目的是比较干燥C1₂与湿润C1₂谁有漂白性。
（2）浓硫酸具有吸水性，常用作干燥剂，在实验中吸收气体X中的水的作用。与研究目的直接相关的实验现象是B中的布条不褪色，C中的布条褪色。
（3）氯气有毒，应进行尾气处理，不能随意排放到空气中，可用碱溶液来吸收，所以该实验装置设计上存在的缺陷为Cl₂会污染空气，改进的方法是加上尾气处理装置。
点评：该题以氯气的性质实验探究为载体，侧重对学生实验能力的考查，涉及气体的净化、除杂、性质检验、尾气处理以及实验分析与评价，有利于培养学生规范、严谨的实验设计能力，有利于提升学生的学科素养。