Question

2．如图是某研究性学习小组设计制取氯气并以氯气为反应物进行特定反应的装置．

（1）要将C装置接入B和D之间，正确的接法是：a→c→b→d．
（2）实验开始先点燃A处的酒精灯，打开旋塞K，让Cl₂充满整个装置，再点燃D处的酒精灯，Cl₂通过C装置后进入D，D装置内盛有碳粉，发生氧化还原反应，生成CO₂和HCl（g），发生反应的化学方程式为2Cl₂+C+2H₂O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4HCl+CO₂．为了使C装置发挥更好的作用，可向烧杯中加入浓硫酸，加入浓硫酸的作用是加入的浓硫酸溶于水放出大量的热，有利于试管中的水变为水蒸气，从而提供足量的水蒸气供D中反应需要．
（3）D处反应完毕后，关闭旋塞K，移去两个酒精灯，由于余热的作用，A处仍有少量Cl₂产生，此时B中的现象是瓶中液面下降，长颈漏斗内液面上升，B的作用是贮存少量Cl₂，避免Cl₂对环境造成污染．
（4）用量筒量取20 mL E中溶液，倒入已检查完气密性良好的分液漏斗中，然后再注入10 mL CCl₄，盖好玻璃塞，振荡，静置于铁架台上，等分层后取上层液和下层液，呈黄绿色的是下层液（填“上层液”或“下层液”），能使有色布条褪色的是上层液（填“上层液”或“下层液”）．
（5）在A、B、C、D、E装置中有一处需要改进，说明需要改进的理由并画出改进后的装置图．

Answer 1

分析 （1）分析装置D中反应，反应物有C、Cl₂，生成物有CO₂、HCl，显然反应物中缺少O、H两种元素，C的作用的提供水蒸气，连接方式应选择能让Cl₂带走更多水蒸气的方式，气体通过盛有水的试管时应长进短出；
（2）根据反应物和生成物，结合质量守恒定律书写化学方程式；利用浓硫酸溶于水放热的性质分析；
（3）关闭旋塞K，B中的气体逐渐增多，压强增大，B能贮存气体；
（4）CCl₄密度大于水，氯气和水反应生成次氯酸具有漂白性；
（5）HCl极易溶于水，易产生倒吸现象．

解答 解：（1）由装置图判断判断，气体由B流经C进入到D中反应，气体通过盛有水的试管时应长进短出，否则不能通过C装置，故答案为：c，b； 
（2）由题意知反应为Cl₂、C、H₂O，生成物为HCl和CO₂，则反应的化学方程式为2Cl₂+C+2H₂O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4HCl+CO₂，C为提供水蒸气的装置，加入的浓硫酸溶于水放出大量的热，有利于试管中的水变为水蒸气，
故答案为：2Cl₂+C+2H₂O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4HCl+CO₂；加入的浓硫酸溶于水放出大量的热，有利于试管中的水变为水蒸气，从而提供足量的水蒸气供D中反应需要； 
（3）关闭旋塞K，移去两个酒精灯，由于余热的作用，A处仍有少量Cl₂产生，B中的气体逐渐增多，压强增大，则导致瓶中液面下降，长颈漏斗内液面上升，氯气有毒，不能直接排放到空气中，B具有贮存少量氯气，并能防止空气污染，
故答案为：瓶中液面下降，长颈漏斗内液面上升；贮存少量Cl₂，避免Cl₂对环境造成污染；
（4）用量筒量取20 mL E中溶液，倒入已检查完气密性良好的分液漏斗中，然后再注入10 mL CCl₄，盖好玻璃塞，振荡，静置于铁架台上，等分层后取上层液和下层液，四氯化碳比水重，氯气在四氯化碳中的溶解性大于水中，所以呈黄绿色的是下层液，上层也中含有氯气和水反应生成的次氯酸具有漂白性，能使有色布条褪色，
故答案为：下层液，上层液；
（5）HCl极易溶于水，易产生倒吸现象，应用倒置的漏斗，
答：D中反应生成的HCl气体极易溶于水，易发生倒吸，；

点评 本题考查氯气的制备和性质实验，题目难度中等，注意萃取分液的原理应用．