Question

15．某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备Cl₂的过程中有水蒸气和HC1挥发出来，同时证明Cl₂的某些性质，甲同学设计了如图所示的实验装置（夹持装置省略），按要求回答问题：

（1）写出浓盐酸与二氧化锰反应制取Cl₂的离子方程式MnO₂+4H⁺+2Cl^-（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，
实验中若用0.2mol浓盐酸与足量的MnO₂反应制得Cl₂的体积（标况下）总是小于1.12L的原因是随着反应的进行，盐酸不断被消耗，不断生成水，浓盐酸变成稀盐酸，反应停止，
（2）①装置B的作用是检验水蒸气；
②装置C和D出现的不同现象说明的问题是氯气无漂白性，氯气与水反应生成的HClO具有漂白性；
③装置E的作用是吸收氯气，避免对F产生干扰；
（3）乙同学认为甲同学的实验有缺陷，不能确定最终通入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溶液中的气体只有一种，乙同学提出应该在装置E与F之间（填装置字母序号）增加一个装置，增加装置里面的试剂可为AC．
A．湿润的淀粉KI试纸                   B．氢氧化钠溶液
C．湿润的红色布条                      D．饱和的食盐水．

Answer 1

分析 （1）二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水；二氧化锰与稀盐酸不反应；
（2）①无水硫酸铜与水反应生成蓝色的五水硫酸铜；
②依据干燥氯气不能使有色布条褪色，湿润氯气能够使有色布条褪色验证氯气是否具有漂白性；
③依据氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸能够与硝酸银反应生成白色沉淀，对氯化氢检验造成干扰；
（3）F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）二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水，反应的离子方程式：MnO₂+4H⁺+2Cl^-（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；随着反应进行，盐酸不断被消耗，不断生成水，浓盐酸变成稀盐酸，稀盐酸与二氧化锰不反应，所以若用0.2mol浓盐酸与足量的MnO₂反应制得Cl₂的体积（标况下）总是小于1.12L的；
故答案为：MnO₂+4H⁺+2Cl^-（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；随着反应的进行，盐酸不断被消耗，不断生成水，浓盐酸变成稀盐酸，反应停止；
（2）①无水硫酸铜与水反应生成蓝色的五水硫酸铜，用无水硫酸铜检验水蒸气的存在；
故答案为：检验水蒸气；
 ②干燥的氯气依次通过干燥的有色布条，湿润的有色布条，干燥布条不褪色，湿润布条褪色，说明氯气不具有漂白性，氯气与水反应生成的HClO具有漂白性；
故答案为：氯气无漂白性，氯气与水反应生成的HClO具有漂白性；
③氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸能够与硝酸银反应生成白色沉淀，对氯化氢检验造成干扰，所以应用四氯化碳吸收氯气，防止对F产生干扰；
故答案为：吸收氯气，避免对F产生干扰；
（3）F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E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，如不变色，说明已经完全除去，或湿润的有色布条检验，
故答案为：E；F；AC．

点评 本题考查性质实验方案的设计，题目难度中等，涉及了氯气的制备、氯气的性质、氯离子检验，明确实验的目的与原理是解题的关键，注意掌握氯气的化学性质及检验方法，试题侧重考查了学生的分析、理解能力及化学实验能力．