Question

15．图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置．

（1）制备氯气选用的药品为：高锰酸钾和浓盐酸，反应的化学方程式为：2KMnO₄+16HCl（浓）═2KCl+2MnCl₂+8H₂O+5Cl₂↑．
（2）装置B中饱和食盐水的作用是除去Cl₂中的HCl；同时装置B亦是安全瓶，监测实验进行时C中是否发生堵塞，请写出发生堵塞时B中的现象B中长颈漏斗中液面上升，形成水柱．
（3）装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，为此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次放入D．

选项	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ
A	干燥的有色布条	碱石灰	湿润的有色布条
B	干燥的有色布条	硅胶	湿润的有色布条
C	湿润的有色布条	浓硫酸	干燥的有色布条
D	湿润的有色布条	无水氯化钙	干燥的有色布条

（4）设计装置D、E的目的是比较Cl₂、Br₂、I₂的氧化性强弱，当向D中缓慢通入足量氯气时，可以看到无色溶液逐渐变为红棕色，说明Cl₂的氧化性大于Br₂，打开活塞，将装置D中少量溶液加入装置E中，振荡，观察到的现象是E中溶液分为两层，下层（CCl₄层）为紫红色，该现象不能（填“能”或“不能”）说明Br₂的氧化性强于I₂．
（5）多余的Cl₂用氢氧化钠吸收的离子方程式为Cl₂+2OH^-=ClO^-+H₂O．

Answer 1

分析 （1）高锰酸钾具有强的氧化性常温下能够与浓盐酸反应生成氯化钾、氯化锰、氯气和水；
（2）浓盐酸易挥发，制备的氯气中含有氯化氢，氯化氢在饱和食盐水中溶解度较大，氯气在饱和食盐水中溶解度不大；B为安全瓶，监测实验进行时C中是否发生堵塞，发生堵塞时B中的压强增大；
（3）验证氯气是否具有漂白性，要验证干燥氯气无漂白性，湿润的有色布条中，氯气和水反应生成次氯酸具有漂白性；
（4）打开活塞，将装置D中少量溶液加入装置E中，生成的溴单质和碘化钾反应生成碘单质，碘单质溶解于苯中，振荡分层，苯层在上层；过量氯气也会也会碘离子生成碘单质；
（5）氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水．

解答 解：（1）高锰酸钾具有强的氧化性常温下能够与浓盐酸反应生成氯化钾、氯化锰、氯气和水，化学方程式：
2KMnO₄+16HCl（浓）═2KCl+2MnCl₂+8H₂O+5Cl₂↑；
故答案为：2KMnO₄+16HCl（浓）═2KCl+2MnCl₂+8H₂O+5Cl₂↑；
（2）浓盐酸易挥发，制备的氯气中含有氯化氢，氯化氢在饱和食盐水中溶解度较大，氯气在饱和食盐水中溶解度不大，所以可以用B中饱和食盐水吸收氯气中的氯化氢；
监测实验进行时C中是否发生堵塞，发生堵塞时B中的，压强增大，气体将溶液压入长颈漏斗B中，形成水柱；
故答案为：除去Cl₂中的HCl； B中长颈漏斗中液面上升，形成水柱；
（3）装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，验证氯气是否具有漂白性，要验证干燥氯气无漂白性，湿润的有色布条中，氯气和水反应生成次氯酸具有漂白性，选项中AB的Ⅱ中都是干燥剂，再通入湿润的有色布条不能验证氯气的漂白性；C中II为固体干燥剂，不能为浓硫酸，所以C中I、II、III依次放入湿润的有色布条、无水氯化钙、干燥的有色布条，所以选D，
故答案为：D；
（4）打开活塞，将装置D中含溴单质的少量溶液加入焓碘化钾和苯的装置E中，溴单质和碘化钾反应生成碘单质，碘单质溶于苯呈紫红色，振荡．观察到的现象是：E中溶液分为两层，上层（苯层）为紫红色，此现象不能说明溴的氧化性大于碘，因为过量的氯气也会也会碘离子为碘单质；
故答案为：E中溶液分为两层，上层（苯层）为紫红色；不能； 
（5）氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，离子方程式：Cl₂+2OH^-=ClO^-+H₂O；
故答案为：Cl₂+2OH^-=ClO^-+H₂O．

点评 本题考查了氯气实验室制取、氯气化学性质、实验设计、实验装置的理解评价、化学方程式的书写等，是对所学知识的综合运用，注意基础知识的掌握，本题难度中等．