Question

18．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化学方程式是MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．
（2）装置Ⅱ的作用是除去氯气中的氯化氢气体，降低氯气在水中的溶解度．
（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中某处，添加下图中的某种装置，该装置的作用是干燥Cl₂．

（5）装置Ⅴ的目的是防止尾气污染空气，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 （1）实验室利用浓盐酸与二氧化锰在加热条件下制备氯气，反应生成氯化锰、氯气与水；
（2）装置I为氯气发生装置，制备的氯气中含有HCl，饱和食盐水除去氯气中HCl，Ⅲ装置验证氯气无漂白性，是氯气和水反应生成的次氯酸具有漂白性，Ⅳ中检验氯气检验氧化性，V中NaOH溶液吸收氯气，防止污染空气；
（3）氯气将碘离子氧化为碘单质，碘与淀粉变蓝色；
（4）进入装置Ⅲ的氯气中含有水蒸汽，应在Ⅱ、Ⅲ之间添加氯气干燥装置，可以用浓硫酸干燥；
（5）氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠与水．

解答 解：（1）实验室利用浓盐酸与二氧化锰在加热条件下制备氯气，反应生成氯化锰、氯气与水，反应化学方程式为：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
故答案为：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）装置I为氯气发生装置，制备的氯气中含有HCl，饱和食盐水除去氯气中HCl，Ⅲ装置验证氯气无漂白性，是氯气和水反应生成的次氯酸具有漂白性，Ⅳ中检验氯气检验氧化性，V中NaOH溶液吸收氯气，防止污染空气，装置Ⅱ的作用是：除去氯气中的氯化氢气体，降低氯气在水中的溶解度，
故答案为：除去氯气中的氯化氢气体，降低氯气在水中的溶解度；
（3）装置Ⅳ中发生反应的化学方程式为Cl₂+2KI=I₂+2KCl，碘与淀粉变蓝色，实验现象为：无色溶液变蓝色，
故答案为：Cl₂+2KI=I₂+2KCl；无色溶液变蓝色；
（4）进入装置Ⅲ的氯气中含有水蒸汽，应在Ⅱ、Ⅲ之间添加氯气干燥装置，可以用浓硫酸干燥，选择装置④，
故答案为：干燥Cl₂；
（5）氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠与水，反应离子方程式为：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O，
故答案为：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O．

点评 本题考查氯气实验室制备与性质实验，侧重考查对实验原理与装置的分析评价，有利于培养学生分析能力、实验能力与知识迁移应用能力，难度中等．