题目内容

17.为探究在实验室制备Cl2的过程中有水蒸气和HCl挥发出来,同时证明氯气的某些性质,甲同学设计了如图1所示的实验装置(支撑用的铁架台省略),按要求回答问题

(1)在实验中,A部分的装置是b(填图2中字母序号),写出A中发生的离子化学方程式MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Mn2++Cl2↑+2H2O.
(2)①装置B中盛放的试剂名称为无水硫酸铜,作用是证明有水蒸气产生
②装置D和E中出现的不同现象说明了氯气无漂白性,次氯酸有漂白性
③装置F的作用是吸收氯气
④写出装置G中发生反应的离子方程式Ag++Cl-=AgCl↓
(3)乙同学认为甲同学的实验有缺陷,不能确保最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种.为了确保实验结论的可靠性,证明最终通入AgNO3溶液的气体只有一种,乙同学提出在某两个装置之间再加一个装置.你认为该装置应加在F与G之间(填装置字母序号),装置中应放入湿润的淀粉KI试纸(或湿润的有色布条)试剂(填写试剂或用品名称).

分析 实验室用浓盐酸与二氧化锰加热反应制取氯气,探究在实验室制备Cl2的过程中有水蒸气和HCl挥发出来,及氯气的性质,依据反应物状态和反应条件确定发生装置,利用无水硫酸铜检验水的存在,氯气不具有漂白性,依次通过干燥有色布条、湿润有色布条,证明有漂白性的为次氯酸,不是氯气,为检验氯化氢的存在,选用硝酸银溶液,为排除氯气的干扰应用四氯化碳吸收氯气,用湿润淀粉碘化钾试液确认氯气是否吸收完全,产生白色沉淀即可证明氯化氢存在.
(1)在实验中,A部分为制取氯气装置,实验室用二氧化锰与浓盐酸加热制备氯气,反应生成氯化锰、氯气和水,依据反应条件选择实验装置;
(2)①实验室常用无水硫酸铜检验水的存在;②装置D和E中出现的不同现象说明了氯气无漂白性,次氯酸有漂白性;③为排除氯气的干扰应用四氯化碳吸收氯气;④银离子和氯离子反应生成氯化银;
(3)G装置用来检验HCl气体,为了确保实验结论的可靠性,应排除氯气的干扰.

解答 解:(1)根据实验的目的,需制取氯气,在实验中,A部分为制取氯气装置,实验室用二氧化锰与浓盐酸加热制备氯气,为固体和液体需加热制取气体的装置,应选择装置b
,二氧化锰与浓盐酸反应生成氯化锰、氯气和水,化学方程式:MnO2+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O,离子方程式为:MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Mn2++Cl2↑+2H2O,
故答案为:b;MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Mn2++Cl2↑+2H2O;
(2)①装置A制取氯气,制备Cl2的过程中有水蒸气挥发出来,为了证明水蒸气的存在,需无水硫酸铜与水反应生成蓝色五水合硫酸铜晶体来检验水,
故答案为:无水硫酸铜;证明有水蒸气产生;
②干燥的氯气没有漂白性,D中有色布条不褪色,氯气与水反应生成的HClO具有漂白性,E中湿润的有色布条褪色,说明氯气没有漂白性,氯水有漂白性,
故答案为:氯气无漂白性,次氯酸有漂白性;
③氯气通入硝酸银溶液也会生成AgCl沉淀,装置F的作用:除去氯气,防止对HCl气体检验的干扰,
故答案为:吸收氯气;
④装置G中银离子和氯离子反应生成氯化银,离子方程式为:Ag++Cl-=AgCl↓,
故答案为:Ag++Cl-=AgCl↓;
(3)G装置用来检验HCl气体,为了确保实验结论的可靠性,应排除氯气的干扰,在F吸收氯气之后要检验氯气是否完全除去,根据氯气具有强氧化性的性质,可用湿润的淀粉KI试纸检验(或湿润的有色布条),如不变色,说明已经完全除去,
故答案为:F、G;湿润的淀粉KI试纸(或湿润的有色布条).

点评 本题考查氯气的制取原理、实验装置评价与理解、氯气的性质、氯离子检验等,关键是清楚实验的目的与原理实验室制备氯气的实验分析,物质性质的实验验证方法设计和分析判断,反应现象是胶体关键,题目难度中等.

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A.1.98    B.2.00    C.2.22    D.2.42.

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