Question

9．某化学学习小组设计如图实验装置（夹持和加热装置略去）制备Cl₂，并探究氯气的相关性质．

（1）若A装置中固体药品为MnO₂，其化学方程式为MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
（2）装置B的作用：除去氯气中的氯化氢，检测实验过程中装置C是否发生堵塞．
（3）装置C的作用是验证氯气是否具有漂白性，Ⅰ处是湿润的有色布条，则Ⅱ、Ⅲ处应加入的物质分别是无水氯化钙、干燥的有色布条．
（4）设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的氧化性，反应一段时间后关闭D取下E并充分振荡，可观察到E中的现象为E中溶液分为两层，上层为紫红色．
（5）请用化学方程式说明装置F的作用：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O．

Answer 1

分析 （1）二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯气；
（2）浓盐酸易挥发制取的氯气中含有氯化氢，用饱和食盐水可以吸收氯化氢；B装置还能够检测实验过程中装置C是否发生堵塞；
（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）D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性，D中发生氯气与NaBr的反应生成溴，打开活塞，将装置D中少量溶液加入装置E中，氯气、溴均可与KI反应生成碘；
（5）氯气有毒，直接排放容易造成空气污染，氯气与氢氧化钠反应，能够被氢氧化钠吸收；
（6）亚硫酸钠溶液中 通入氯气反应生成硫酸钠，同时生成的盐酸和亚硫酸钠反应会生成污染气体二氧化硫．

解答 解：（1）二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯气，化学方程式为：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；故答案为：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）浓盐酸易挥发，制取的氯气中含有氯化氢，氯化氢易溶于水，氯气在饱和食盐水中溶解度不大，用饱和食盐水可以吸收氯化氢；
故答案为：除去氯气中的氯化氢，检测实验过程中装置C是否发生堵塞；
（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，Ⅱ中应是干燥剂无水氯化钙，湿润的氯气通过干燥除去水分，通过Ⅲ处干燥的有色布条，布条不褪色；
故答案为：无水氯化钙，干燥的有色布条；
（4）D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性，D中发生氯气与NaBr的反应生成溴，打开活塞，将装置D中少量溶液加入装置E中，氯气、溴均可与KI反应生成碘，则E中碘易溶于苯，出现分层后上层为紫红色的苯层，故答案为：E中溶液分为两层，上层为紫红色；
（5）氯气有毒，直接排放容易造成空气污染，氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，方程式为：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O；
故答案为：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O；

点评 本题考查性质实验方案的制备，为高频考点，把握氯气的性质、制法、装置的作用及氧化还原反应原理为解答的关键，侧重分析能力、实验能力及知识综合应用能力的综合考查，题目难度中等．