题目内容

18.如图是一个实验室制取氯气并以氯气为原料进行一系列反应的装置,回答下列问题.(已知Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4)

(1)写出a仪器的名称蒸馏烧瓶.
(2)E装置产生白色沉淀现象的原因Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4硫酸与氯化钡反应生成白色的硫酸钡沉淀
(3)F装置的硬质玻璃管内盛有碳粉,发生氧化还原反应,其产物为CO2和HCl.试写出F中反应的化学方程式2Cl2+C+2H2O CO2+4HCl.
(4)G处反应过程中的现象d.
a.一开始就有白色浑浊产生                    b.开始无明显现象,然后产生白色浑浊
c.开始产生白色浑浊,一会儿浑浊消失          d.无明显现象
(5)G装置无法确认F处反应中有CO2产生,为了证明CO2的存在,要对G装置进行改造,下列装置符合要求的是b.

(6)D处溶液红色褪去,产生该现象的原因可能有两种:
一是氯水中的次氯酸具有漂白性(或强氧化性),使溶液褪色氯水呈酸性,与氢氧化钠溶液中和使溶液褪色;
二是氯水呈酸性,与氢氧化钠溶液中和使溶液褪色.
为确定是上述原因中的哪一种,请你设计一个简单的实验加以证明:取D处褪色后的溶液少量于试管中,加入氢氧化钠溶液,若溶液变红,则为原因二;(或取D处褪色后的溶液少量于试管中,加入酚酞,若溶液变红,则为原因一).

分析 首先通过装置A制得氯气,由于浓盐酸具有挥发性制得的氯气不纯,BC装置是为了除杂,DEF装置为了探究氯气的性质,G装置为了确定有没有气体二氧化碳生成,据此分析.
(1)根据仪器B的构造判断其名称;
(2)据Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4,生成的硫酸再与氯化钡反应生成白色的硫酸钡沉淀来分析;
(3)氯气有强氧化性,碳有还原性,在加热条件下氯气和水、碳发生氧化还原反应;
(4)氯化氢、次氯酸和澄清石灰水反应都生成的盐和水;
(5)确认F处反应中有CO2产生,需用澄清的石灰水变浑浊验证,需除去二氧化碳中的氯化氢、氯气,且不能生成二氧化碳;
(6)酚酞遇碱变红,利用NaOH与酸的反应及次氯酸的性质来分析;利用继续滴加碱的方法来设计实验,若红色恢复说明酸碱中和使碱减少,若红色不恢复,则说明是次氯酸的作用.

解答 解:(1)根据仪器的构造可知B为蒸馏烧瓶;
故答案为:蒸馏烧瓶
(2)E装置产生白色沉淀现象的原因是氯气和二氧化硫发生氧化还原反应,即Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4生成的硫酸又与氯化钡反应生成白色的硫酸钡沉淀;
故答案为:Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4硫酸与氯化钡反应生成白色的硫酸钡沉淀
(2)氯气有强氧化性,碳有还原性,在加热条件下氯气和水、碳发生氧化还原反应生成氯化氢和二氧化碳,反应方程式为:2Cl2+C+2H2O CO2+4HCl
故答案为:2Cl2+C+2H2O CO2+4HCl
(4)剩余的氯气在E装置中和水反应生成盐酸和次氯酸,氯化氢、次氯酸和澄清石灰水反应都生成可溶性的盐和水,所以反应过程无现象无白色沉淀生成,;
故答案选:d
(5))因通入F装置的气体中含有氯气、氯化氢、二氧化碳,现需除去氯气和氯化氢,且除去这两种气体过程中不能产生二氧化碳,装置a氯气、氯化氢、二氧化碳一同通入无法确认F处反应中有CO2产生;d装置氯化氢与碳酸氢钠反应生成二氧化碳,无法确认F处反应中有CO2产生;装置c中碳酸钠与氯化氢反应生成二氧化碳,无法确认F处反应中有CO2产生;少量氯气能溶于水,氯化氢极易溶于水,二氧化碳混有氯化氢,二氧化碳在水中不溶,用水可除去氯气和氯化氢两种气体,多余的气体与澄清石灰水作用变浑浊,能确认F处反应中有CO2产生,
故答案为:b;
(6)因酚酞遇碱变红,将新制氯水慢慢滴入含酚酞的NaOH稀溶液中,当滴到最后一滴时红色突然褪去,则可能为原因一:氯水中的次氯酸具有漂白性(或强氧化性),使溶液褪色,原因二:氯水呈酸性,与氢氧化钠溶液中和使溶液褪色;
因次氯酸漂白后的溶液再加NaOH溶液不会恢复颜色,则继续向溶液中滴加NaOH溶液,若溶液恢复红色则说明原因二正确,若溶液仍为无色则说明原因一正确,
故答案为:氯水中的次氯酸具有漂白性(或强氧化性),使溶液褪色;氯水呈酸性,与氢氧化钠溶液中和使溶液褪色;取D处褪色后的溶液少量于试管中,加入氢氧化钠溶液,若溶液变红,则为原因二,或取D处褪色后的溶液少量于试管中,加入酚酞,若溶液变红,则为原因一.

点评 本题考查实验室制取氯气及其物质的性质,明确反应原理是解答本题的关键,题目难度.

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