Question

5．某探究小组为探究氯气的性质，并用装置F制取少量“漂白液”，设计了如下实验装置．
请回答下列问题：
（1）写出实验室制氯气的离子方程式：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O．
（2）装置A中g管作用是平衡压强，使液体能顺利地滴入烧瓶中，
装置B的作用是除去氯气中混有的氯化氢，
装置C的作用是干燥氯气．
（3）反应一段时间后用注射器从E中抽取少量溶液，检验有Fe³⁺生成，请写出检验方法将抽取出的溶液注入试管中，向试管中滴加少量KSCN溶液，若溶液变红，则证明有Fe³⁺生成．
（4）已知HCO₃^-的酸性弱于次氯酸，请写出少量的氯气与F中足量的碳酸钠溶液反应的化学方程式：Cl₂+2Na₂CO₃+H₂O═NaCl+NaClO+2NaHCO₃．

Answer 1

分析 （1）实验室利用浓盐酸与二氧化锰在加热条件下制备氯气，反应生成氯化锰、氯气与水；
（2）A为氯气发生装置，装置内压强增大，g可以平衡压强，使液体能顺利地滴入烧瓶中，由于盐酸易挥发，制备的氯气中含有HCl，饱和食盐水吸收HCl，用浓硫酸干燥氯气，D装置说明氯气无漂白性，是氯气和水反应生成的次氯酸具有漂白性，通过装置E中的氯化亚铁溶液，发生反应2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，可以验证氯气具有氧化性，最后通过碳酸钠溶液，而HClO酸性比弱，故少量氯气反应得到NaCl、碳酸氢钠与水；
（3）利用KSCN溶液检验铁离子，溶液变红，说明生成铁离子；
（4）HClO的酸性比碳酸弱，比碳酸氢根强，故少量氯气与碳酸钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠与碳酸氢钠．

解答 解：（1）实验室利用浓盐酸与二氧化锰在加热条件下制备氯气，反应生成氯化锰、氯气与水，反应离子方程式为：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，
故答案为：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（2）A为氯气发生装置，装置内压强增大，g可以平衡压强，使液体能顺利地滴入烧瓶中，由于盐酸易挥发，制备的氯气中含有HCl，饱和食盐水吸收HCl，用浓硫酸干燥氯气，D装置说明氯气无漂白性，是氯气和水反应生成的次氯酸具有漂白性，通过装置E中的氯化亚铁溶液，发生反应2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，可以验证氯气具有氧化性，最后通过碳酸钠溶液，而HClO酸性比弱，故少量氯气反应得到NaCl、碳酸氢钠与水，则：
装置A中g管作用是：平衡压强，使液体能顺利地滴入烧瓶中，
装置B的作用是：除去氯气中混有的氯化氢，
装置C的作用是：干燥氯气，
故答案为：平衡压强，使液体能顺利地滴入烧瓶中；除去氯气中混有的氯化氢；干燥氯气；
（3）检验E的溶液中有Fe³⁺生成的方法：将抽取出的溶液注入试管中，向试管中滴加少量KSCN溶液，若溶液变红，则证明有Fe³⁺生成，
故答案为：将抽取出的溶液注入试管中，向试管中滴加少量KSCN溶液，若溶液变红，则证明有Fe³⁺生成；
（4）HClO的酸性比碳酸弱，比碳酸氢根强，故少量氯气与碳酸钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠与碳酸氢钠，反应方程式为：Cl₂+2Na₂CO₃+H₂O═NaCl+NaClO+2NaHCO₃，
故答案为：Cl₂+2Na₂CO₃+H₂O═NaCl+NaClO+2NaHCO₃．

点评 本题以少量漂白液制取为载体，考查氯气实验制备与氯气的性质实验，涉及对装置的分析与评价、铁离子检验、信息获取与迁移应用等，关键是明确实验原理与各装置的作用，难度中等．