题目内容
（12分）回答有关氯气制备的几个问题
实验室用浓盐酸、二氧化锰共热制氯气，并用氯气和Ca(OH)2制取少量漂白粉。现已知反应：2Cl2+2Ca(OH)2 Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O，该反应是放热反应，温度稍高即发生副反应：6Cl2+6Ca(OH)2 Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O。现有两个同学分别设计的两套实验装置如下图：
（1）写出制取氯气的化学方程式 。
（2）请从以下几个方面对甲乙两套实验装置的优缺点作出评价，并将符合题目要求的
选项的序号填在表格中。
a．不容易控制反应速率；b．容易控制反应速率；c．有副反应发生；d．可防止副反应发生；e．污染环境；f．可防止污染环境。
| 优 点 | 缺 点 |
甲装置 |
|
|
乙装置 |
|
|
（3）上述装置中甲由A、B两部分组成，乙由C、D、E三部分组成，请从上述装置中选取合理的部分，组装一套较完整的实验装置，装置各部分连接顺序是 （按气流流动的方向） 。该组合中还缺少的装置是 ，原因是 。
（4）实验室若用16mol/L的盐酸100mL与足量的二氧化锰反应，理论上最终生成的次氯酸钙的物质的量最多不超过 mol。
（1）MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O
（2）
| 优 点 | 缺 点 |
甲装置 | d | a，e |
乙装置 | b，f | c |
（3）C、B、E；还缺少除去氯气中的氯化氢杂质的装置；因为氯化氢可以与Ca(OH)2和Ca(ClO) 2反应
（4）0.2
)单晶硅是信息产业中重要的基础材料。工业上可用焦炭与二氧化硅的混合物在高温下与氯气反应生成SiCl4和CO，SiCl4经提纯后用氢气还原得高纯硅。以下是实验室制备SiCl4的装置示意图。
实验过程中，石英砂中的铁、铝等杂质也能转化为相应氯化物，SiCl4、AlCl3、FeCl3遇水均易水解，有关物质的物理常数见下表：
物质 | SiCl4 | AlCl3 | FeCl3 |
沸点/℃ | 57.7 | － | 315 |
熔点/℃ | -70.0 | － | － |
升华温度/℃ | － | 180 | 300 |
请回答下列问题：
（1）写出装置A中发生反应的离子方程式：_____________， 装置D的硬质玻璃管中发生反应的化学方程式是????????????????????????? 。
（2）装置C中的试剂是?????????? ； D、E间导管短且粗的原因是????????????? 。
（3）G中吸收尾气一段时间后，吸收液中肯定存在OH－、Cl－和SO42-。请设计实验，探究该吸收液中可能存在的其他酸根离子（忽略空气中CO2的影响）。
【提出假设】假设1：只有SO32-；假设2：既无SO32-也无ClO－；假设3：?????? 。
【设计方案，进行实验】可供选择的实验试剂有：3 mol/L H2SO4、1 mol/L NaOH、0.01 mol/L KMnO4、溴水、淀粉-KI、品红等溶液。
取少量吸收液于试管中，滴加3 mol/L H2SO4至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于a、b、c三支试管中，分别进行下列实验。请完成下表：
序号 | 操? 作 | 可能出现的现象 | 结论 |
① | 向a试管中滴加几滴????????? 溶液 | 若溶液褪色 | 则假设1成立 |
若溶液不褪色 | 则假设2或3成立 | ||
② | 向b试管中滴加几滴????????? 溶液 | 若溶液褪色 | 则假设1或3成立 |
若溶液不褪色 | 假设2成立 | ||
③ | 向c试管中滴加几滴????????? 溶液 |
| 假设3成立 |
单晶硅是信息产业中重要的基础材料。工业上可用焦炭与二氧化硅的混合物在高温下与氯气反应生成SiCl4和CO，SiCl4经提纯后用氢气还原得高纯硅。以下是实验室制备SiCl4的装置示意图。
实验过程中，石英砂中的铁、铝等杂质也能转化为相应氯化物，SiCl4、AlCl3、FeCl3遇水均易水解
，有关物质的物理常数见下表：
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物质 |
SiCl4 |
AlCl3 |
FeCl3 |
|
沸点/℃ |
57.7 |
－ |
315 |
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熔点/℃ |
-70.0 |
－ |
－ |
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升华温度/℃ |
－ |
180 |
300 |
请回答下列问题：
（1）写出装置A中发生反应的离子方程式：_____________， 装置D的硬质玻璃管中发生反应的化学方程式是 。
（2）装置C中的试剂是
； D、E间导管短且粗的原因是
。
（3）G中吸收尾气一段时间后，吸收液中肯定存在OH－、Cl－和SO42-。请设计实验，探究该吸收液中可能存在的其他酸根离子（忽略空气中CO2的影响）。
【提出假设】假设1：只有SO32-；假设2：既无SO32-也无ClO－；假设3： 。
【设计方案，进行实验】可供选择的实验试剂有：3 mol/L H2SO4、1 mol/L NaOH、0.01 mol/L KMnO4、溴水、淀粉-KI、品红等溶液。
取少量吸收液于试管中，滴加3 mol/L H2SO4至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于a、b、c三支试管中，分别进行下列实验。请完成下表：
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序号 |
操 作 |
可能出现的现象 |
结论 |
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① |
向a试管中滴加几滴 溶液 |
若溶液褪色 |
则假设1成立 |
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若溶液不褪色 |
则假设2或3成立 |
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② |
向b试管中滴加几滴 溶液 |
若溶液褪色 |
则假设1或3成立 |
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若溶液不褪色 |
假设2成立 |
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③ |
向c试管中滴加几滴 溶液 |
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假设3成立 |
