Question

某校化学兴趣小组为了证明实验室制备氯气的过程中会有水和氯化氢挥发出来，甲同学设计了如图1所示的实验装置（加热装置和固定装置等在图中略去）．按要求回答问题：

（1）装置气密性检验须在盛放药品前进行．在上图装置中，向烧杯E中加入水封住导管口，各连接处都紧密而不漏气的情况下，点燃酒精灯，微热烧瓶一会儿，导管口未出现气泡；熄灭酒精灯后，导管内水面也未上升，其原因可能是

 

．
（2）实验时，C装置中放入铜网，装置D的试管不加任何试剂，装置E的烧杯中加入适量AgNO₃溶液．
①实验室制备取氯气的化学方程式为

 

．
②装置B中应放入足量的

 

，其主要目的是

 

．
③实验时需要加热的装置有

 

（填装置对应的字母）．
④实验过程中，装置D的试关壁上有棕黄色固定产生，装置D的作用是

 

．
⑤装置E中的现象是

 

．
（3）乙同学认为甲同学的实验有缺陷，不能证明最终通入AgNO₃溶液的气体中不含氯气．为了确保实验的可靠性，乙同学提出在D、E之间加装图2所示装置．你认为右图广口瓶中可加入（选字母代号）

 

．
A．淀粉碘化甲溶液            B．湿润的淀粉碘化钾试纸
C．湿润的有色布条            D．饱和食盐水．

Answer 1

考点：性质实验方案的设计

专题：实验设计题

分析：（1）依据装置连接和装置中压强变化，液面变化分析判断装置气密性；
（2）①实验室利用二氧化锰 和浓盐酸加热反应生成二氧化锰、氯气和水；
②实验目的证明实验室制备氯气的过程中会有水蒸气和氯化氢挥发出来，装置B中加入无水硫酸铜来检验生成的气体中含有水蒸气；
③装置中A装置是氯气发生装置，需要加热反应生成氯气，装置C中是利用铜和氯气反应生成氯化铜需要加热；
④装置D的试管不加任何试剂，利用冷却温度，冷凝生成的氯化铜为固体，避免影响氯化氢的检验；
⑤装置E的烧杯中加入适量AgNO₃溶液是为了验证气体中的氯化氢气体的存在；
（3）气体中的氯气和铜反应后剩余，通入E装置中也会生成氯化银白色沉淀，影响氯化氢的检验，需要在通入硝酸银溶液前检验是否有氯气的存在，简美妍试剂可以利用氯气的氧化性，选择淀粉碘化钾溶液，也可以放入湿润的有色布条，依据氯气和水反应的次氯酸的漂白性进行分析验证．

解答： 解：（1）装置气密性检验须在盛放药品前进行．在上图装置中，向烧杯E中加入水封住导管口，各连接处都紧密而不漏气的情况下，点燃酒精灯，微热烧瓶一会儿，导管口未出现气泡；熄灭酒精灯后，导管内水面也未上升，分析装置可知是分液漏斗的活塞未关闭，
故答案为：未关闭分液漏斗的活塞；
（2）①实验室利用二氧化锰 和浓盐酸加热反应生成二氧化锰、氯气和水，反应的化学方程式为：MnO₂+4HCl

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
故答案为：MnO₂+4HCl

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
②装置B中加入无水硫酸铜来检验生成的气体中含有水蒸气，若硫酸铜变蓝色证明含有水蒸气，
故答案为：无水硫酸铜，检验气体中是否存在水蒸气；
③实验时，制备氯气的发生装置A需要加热反应，C装置中放入铜网，加热和氯气反应生成棕色烟，
故答案为：AC；
④装置D的试管不加任何试剂，利用冷却温度，冷凝生成的氯化铜为固体，避免影响氯化氢的检验，
答案为：防止装置C中产生的氯化铜颗粒进入装置E，干扰HCl的检验；
⑤装置E的烧杯中加入适量AgNO₃溶液是为了验证气体中的氯化氢气体的存在，烧杯中生成白色沉淀说明含有氯化氢气体，
故答案为：产生白色沉淀；
（3）乙同学认为甲同学的实验有缺陷，不能证明最终通入AgNO₃溶液的气体中不含氯气．气体中的氯气和铜反应后剩余，通入E装置中也会生成氯化银白色沉淀，影响氯化氢的检验，需要在通入硝酸银溶液前检验是否有氯气的存在，简美妍试剂可以利用氯气的氧化性，选择淀粉碘化钾溶液，也可以放入湿润的有色布条，依据氯气和水反应的次氯酸的漂白性进行分析验证，为了确保实验的可靠性，乙同学提出在D、E之间加装图2所示装置中可以放淀粉碘化钾溶液，若变蓝色证明含有氯气，否则不含；或放入湿润的有色布条，若不褪色证明无氯气存在，否则证明含有，AD无变化现象不能证明，所以选择BC；
故答案为：BC．

点评：本题考查了实验室制备氯气的实验分析和性质验证，产物验证实验的设计分析应用，掌握基础是关键，题目难度中等．