题目内容

4．如图所示，是一个制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置，其中各试剂瓶装的试剂为：B（氢硫酸）、C（溴化亚铁溶液）、D（碘化钾淀粉溶液）、E（混有二氧化硫的氯化钡溶液）、F（水）、H（紫色石蕊溶液）．

（1）A是氯气发生装置，其化学反应方程是MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O．
（2）Ⅰ中b瓶内加入的液体最好是饱和食盐水．
（3）用图示的Ⅱ或Ⅲ代替Ⅰ是否可行？Ⅱ可行，Ⅲ不行．简要说明理由Ⅱ与Ⅰ原理相同，而Ⅲ中因c瓶口密封，体积不能改变，增大压强会有危险
（4）实验开始时，先点燃A处酒精灯，打开分液漏斗旋塞和Ⅰ处活塞，让氯气充满整个装置，再点燃G处酒精灯，回答下列问题：
①怎样证明氯气已充满了整个装置？观察当整个装置内充满黄绿色气体时，说明氯气已充满整个装置．
②下列装置中的现象是C溶液由浅绿色变为深红棕色；D溶液变蓝；E生成白色沉淀；F溶液呈现浅黄绿色．
（5）G装置的硬质玻璃管内盛有炭粉，发生氧化还原反应，其产物为二氧化碳和氯化氢，写出G中反应的化学方程式C+2H2O+2Cl2$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$CO2↑+4HCl↑．装置F的作用是向G中提供反应所需的水蒸气．

分析 （1）二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯气、氯化锰、水；
（2）A中浓盐酸和二氧化锰在加热条件下发生反应生成Cl2，Ⅰ中b瓶是用来贮存Cl2的，则应选用一种Cl2在其中溶解度非常小的液体，一般选用饱和食盐水；
（3）Ⅱ与Ⅰ原理相同，而Ⅲ中因c瓶口密封，不能气体流通；
（4）①a依据氯气黄绿色的物理性质判断；
②b氯气具有强的氧化性与氢硫酸反应生成硫单质；与溴化亚铁反应生成溴单质和氯化铁；与碘化钾反应生成单质碘；与二氧化硫反应生成硫酸和盐酸，硫酸根与钡离子反应生成硫酸钡沉淀；氯气通入紫色的石蕊试液反应生成盐酸和次氯酸，盐酸具有酸性，次氯酸具有漂白性；
（5）氯气通过F装置带出水蒸气，进入G中，碳、水蒸气、氯气发生反应生成二氧化碳和氯化氢；

解答 解：（1）二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯气、氯化锰、水，化学方程式：MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O；
故答案为：MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O；
（2）A中浓盐酸和二氧化锰在加热条件下发生反应生成Cl2，Ⅰ中b瓶是用来贮存Cl2的，则应选用一种Cl2在其中溶解度非常小的液体，一般选用饱和食盐水；
故答案为：饱和食盐水；
（3）Ⅱ与Ⅰ原理相同，而Ⅲ中因c瓶口密封，不能气体流通；
故答案为：Ⅱ可行，Ⅲ不行．Ⅱ与Ⅰ原理相同，而Ⅲ中因c瓶口密封，体积不能改变，增大压强会有危险；
（4）a氯气是黄绿色气体，观察当整个装置内充满黄绿色气体时，说明氯气已充满整个装置；
故答案为：观察当整个装置内充满黄绿色气体时，说明氯气已充满整个装置；
b氯气通过C溴化亚铁溶液氧化亚铁离子和溴离子为铁离子，溶液由浅绿色变为深红棕色；通入D碘化钾淀粉溶液生成碘单质遇淀粉变蓝；通入E混有二氧化硫的氯化钡溶液，氧化二氧化硫为硫酸，生成白色沉淀；氯气通入水中形成氯水，溶液呈现浅黄绿色；
故答案为：溶液由浅绿色变为深红棕色；溶液变蓝；生成白色沉淀；溶液呈现浅黄绿色；
（5）G装置的硬质玻璃管内盛有碳粉，发生氧化还原反应，其产物为二氧化碳和氯化氢，结合原子守恒写出化学方程式为：C+2H2O+2Cl2$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$CO2↑+4HCl↑；F为G提供水蒸气的作用；
故答案为：C+2H2O+2Cl2$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$CO2↑+4HCl↑；向G中提供反应所需的水蒸气；

点评 本题考查了氯气实验室制备、氯气性质的验证、反应产物的判断，准确分析实验过程、熟悉氯气性质是解题关键，题目难度中等．

练习册系列答案
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（4）按此实验方案得到的溶液3中肯定含有Na2CO3（填化学式）杂质；为了解决这个问题，可以向溶液3中加入适量的稀HNO3，之后若要获得固体NaNO3（溶解度受温度影响大）需进行的实验操作是冷却热饱和溶液（或蒸发浓缩冷却结晶）（填操作名称）．
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利用该反应可以将粗镍转化为纯度达99.9%的高纯镍．下列说法正确的是C（填字母编号）．
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S（s）+O2（g）═SO2（g）△H=-Q2 kJ•mol-1
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16．某实验学习小组用MnO2和浓盐酸制取纯净干燥的氯气，并让氯气与铜粉反应制取纯净的无水CuCl2，装置如图所示．
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（1）实验前检查氯气发生装置的气密性的方法是装置连接好后，用手捂热圆底烧瓶，若B中有气泡产生，则气密性良好．写出A中反应的化学方程式MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O．
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①Y电极的材料是纯铜（选填纯铁、纯铜或纯锌），电极反应式是Cu-2e-=Cu2+．电解液a选用CuSO4溶液，电解过程中其浓度不变（选填增大、减小或不变）．
②若电镀前X、Y两电极的质量相同，电镀完成后将它们取出洗净、烘干、称量，二者质量差为5.12g，则电镀时电路中通过的电子为0.08mol．
③镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，请简要说明原因：铁比铜活泼，镀层破坏后，在潮湿的环境中形成原电池，加速铁的腐蚀．
14．（1）铜、锌、稀硫酸构成原电池，负极为：锌，正极反应式：2H++2e-=H2↑．
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（3）锂锰电池的体积小、性能优良，是常用的一次电池．该电池反应原理如图1所示，其中电解质LiClO4，溶于混合有机溶剂中，Li+通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2． 回答下列问题：

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