Question

13．如图1是某学习小组设计制取氯气并以氣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，打开夹子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装置内盛有炭粉，发生氧化还原反应，生成CO₂和HCl（g），发生反应的化学方程式：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，关闭夹子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20mLE中溶液，倒入己检查完气密性良好的分液漏斗中．然后再注入 l0mLCCl₄，盖好玻璃塞（如图2），振荡，静罝于铁架台上，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”），再装入如图2所示的烧杯中，各放入一片干燥的有色布条，能使有色布条褪色的是上层液 （填“上层液”或“下层液”）．
（5）在装置中E处需要改进，应选用下列图3装置中的b（填代号）．

Answer 1

分析 （1）气体通过盛有水的试管时应长进短出；可利用微热或加入水的方式形成压强差，观察长颈漏斗液面的变化来判断气密性；
（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）应用相似相溶原理，实际上是萃取知识的应用和考查，CCl₄密度大于水，氯气和水反应生成次氯酸具有漂白性；
（5）反应生成易溶于水的氯化氢气体装置E易发生倒吸；

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）反应生成易溶于水的氯化氢气体在装置中E处需要改进，防止液体倒吸，
a．液体倒吸会进入装置D的玻璃管炸裂玻璃管，故a错误；
b．倒扣的漏斗会增大与溶液接触面积，防止倒吸，故b错误；
c．和导气管直接插入溶液一样，能发生倒吸，故c错误；
d．多空球泡增大气体与溶液接触面积，但不能防止倒吸，故d错误；
应选用下列图3装置中的b，
故答案为：b．

点评 本题考查氯气的制备和性质实验，题目难度中等，注意实验基本操作和物质性质的理解应用．掌握基础是解题关键．