Question

1．某校化学兴趣小组为研究Cl₂的性质，设计如图所示装置进行实验．装置Ⅲ中夹持装置已略去，其中a为干燥的品红试纸，b为湿润的品红试纸．

（1）实验室以二氧化锰和浓盐酸制备氯气的离子方程式是MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O．
（2）装置Ⅱ的作用是除去氯气中的氯化氢气体．
（3）实验过程中，装置IV中的实验现象为无色溶液变蓝色；发生反应的化学方程式为Cl₂+2KI=I₂+2KCl．
（4）实验结束后，该组同学在装置Ⅲ中观察到b的红色褪去，但是并未观察到“a无明显变化”这一预期现象．为了达到这一实验目的，你认为还需在上图装置Ⅱ与Ⅲ之间添加如图中的④装置（填序号），该装置的作用是干燥Cl₂．

（5）装置Ⅴ的目的是防止尾气污染，写出装置Ⅴ中发生反应的离子方程式Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O．

Answer 1

分析 装置Ⅰ中二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水，生成的氯气中含氯化氢和水蒸气，通过装置Ⅱ中的饱和食盐水除去氯化氢，通过装置Ⅲ中a为干燥的品红试纸，b为湿润的品红试纸，观察颜色变化，通过装置Ⅳ中KI-淀粉溶液观察是否有蓝色出现，最后剩余氯气通入氢氧化钠溶液吸收，
（1）二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水，据此写出反应的化学方程式；
（2）浓盐酸具有挥发性，所以制取的氯气中会含有氯化氢，氯气在饱和氯化钠溶液中溶解度减小，可以用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢气体；
（3）氯气具有氧化性，能够将碘离子氧化成碘单质，据此判断装置Ⅳ中现象，然后写出反应的化学方程式；
（4）干燥的氯气不具有漂白性，Ⅱ和Ⅲ之间可加干燥装置；
（5）氯气能够与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，据此写出反应的离子方程式．

解答 解：（1）二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气的反应的离子方程式为：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，
故答案为：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（2）装置Ⅱ中盛有饱和食盐水，由于浓盐酸具有挥发性，则制取的氯气中混有氯化氢，用饱和食盐水可以除去杂质氯化氢，
故答案为：除去氯气中的氯化氢气体；
（3）氯气具有氧化性，能够与碘化钾溶液反应生成碘单质，所以装置Ⅳ中通入氯气后，无色溶液变蓝色，反应的化学方程式为：Cl₂+2KI=I₂+2KCl，
故答案为：无色溶液变蓝色； Cl₂+2KI=I₂+2KCl；
（4）干燥的氯气不具有漂白性，Ⅱ和Ⅲ之间可加干燥装置，除去氯气中的水蒸气，
故答案为：④；干燥Cl₂；
（5）装置Ⅴ盛放的是氢氧化钠溶液，目的是防止尾气污染空气，反应的化学方程式为：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O，
故答案为：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O．

点评 本题考查考查物质性质实验方案的设计，题目难度中等，涉及制取气体的装置及实验方案的设计、评价等知识点，综合性较强，明确氯气的制备原理及氯气的化学性质为解答关键，试题有利于培养学生的分析、理解能力及化学实验能力．