Question

16．如图1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）实验开始时先点燃A处酒精灯，打开旋塞K，让Cl₂充满整个装置，再点燃D处酒
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为2Cl₂+C+2H₂O=4HCl+CO₂．
（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20mL 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10mL CCl₄，盖好玻璃塞（如图），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”），再装入如图3所示的烧杯中，能使有色布条褪色的是上层液（同上）．
（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D中反应生成的HCl气体极易溶于水，易发生倒吸

Answer 1

分析 （1）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；
（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；
（5）D装置生成的氯化氢气体是极易溶于水的气体，直接插入水中容易引起倒吸；符合防倒吸的装置都符合．

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{\;\;△\;\;}}{\;}$4HCl+CO₂，故答案为：2Cl₂+C+2H₂O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4HCl+CO₂；
（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）应用相似相溶原理，氯气在CCl₄中溶解度较大，而且四氯化碳的密度比水大，呈黄绿色的是溶有氯气的下层四氯化碳层，能使有色布条褪色，氯气在无机层与接触发生化学反应生成次氯酸，而导致有色布条褪色的，故答案是：下层液；上层液；
（5）整套装置中E装置吸收易造成倒吸，因为D装置发生反应生成氯化氢气体极易溶于水，正确的吸收装置只要能防倒吸均可，
故答案为：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，萃取的相关知识，以及次氯酸的漂白原理和防倒吸的相关知识，题目不难，但夸度大．