题目内容
某科研小组用MnO2和浓盐酸制备Cl2并以氯气为原料进行氯气的性质实验，装置如图：其中各试剂瓶装的试剂为：B（碘化钾淀粉溶液）、F（水）、H（紫色石蕊试液）．
（1）Ⅰ中b瓶内加入的液体最好是
图示的Ⅱ或Ⅲ能代替Ⅰ的是
（2）G装置的硬质玻璃管内盛有炭粉，发生氧化还原反应，其产物为二氧化碳和氯化氢，实验开始时，先点燃A处酒精灯，打开分液漏斗旋塞和Ⅰ处活塞，让氯气充满整个装置，再点燃G处酒精灯，回答下列问题：
①B装置中的现象是
②怎样证明氯气已充满了整个装置？
③G中反应的化学方程式：
（3）某同学利用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理．吸收尾气一段时间后，吸收液（强碱性）中肯定存在Cl-、OH-和SO
．请设计实验，探究该吸收液中可能存在的其他阴离子（不考虑空气中CO2的影响）．
①提出合理假设
假设1：只存在SO
；
假设2：既不存在SO
，也不存在ClO-；
假设3：
②设计实验方案，进行实验．请在答题卡上写出实验步骤以及预期现象和结论．限选实验试剂：3mol/L H2SO4、1mol/L NaOH、0.01mol/L KMnO4、淀粉KI溶液、紫色石蕊试液．
（1）Ⅰ中b瓶内加入的液体最好是
饱和食盐水
饱和食盐水
，装置Ⅰ的作用是贮存多余的Cl2
贮存多余的Cl2
；图示的Ⅱ或Ⅲ能代替Ⅰ的是
Ⅱ
Ⅱ
．（2）G装置的硬质玻璃管内盛有炭粉，发生氧化还原反应，其产物为二氧化碳和氯化氢，实验开始时，先点燃A处酒精灯，打开分液漏斗旋塞和Ⅰ处活塞，让氯气充满整个装置，再点燃G处酒精灯，回答下列问题：
①B装置中的现象是
溶液呈蓝色
溶液呈蓝色
．②怎样证明氯气已充满了整个装置？
当整个装置内充满黄绿色气体时，说明氯气已充满整个装置溶液由浅绿
当整个装置内充满黄绿色气体时，说明氯气已充满整个装置溶液由浅绿
．③G中反应的化学方程式：
C+2H2O+2Cl2
CO2+4HCl
| ||
C+2H2O+2Cl2
CO2+4HCl
．H装置中的现象是
| ||
紫色石蕊试液的颜色由紫色变为红色，再变为无色
紫色石蕊试液的颜色由紫色变为红色，再变为无色
．（3）某同学利用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理．吸收尾气一段时间后，吸收液（强碱性）中肯定存在Cl-、OH-和SO
2- |
①提出合理假设
假设1：只存在SO
2- 3 |
假设2：既不存在SO
2- 3 |
假设3：
只存在ClO-
只存在ClO-
②设计实验方案，进行实验．请在答题卡上写出实验步骤以及预期现象和结论．限选实验试剂：3mol/L H2SO4、1mol/L NaOH、0.01mol/L KMnO4、淀粉KI溶液、紫色石蕊试液．
| 实验步骤 | 预期现象和结论 |
| 步骤1：取少量吸收液于试管中，滴加3mol/L H2SO4至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于A、B试管中 | ----- |
| 步骤2： | |
| 步骤3： |
分析：（1）饱和氯化钠溶液中可以吸收氯化氢气体，氯气的溶解度减小，装置Ⅰ是储气装置；装置Ⅱ可以代替Ⅰ起到储气装置，装置Ⅲ不能实现储气装置，Ⅱ与Ⅰ原理相同，而Ⅲ中因c瓶口密封，不能气体流通；
（2）①B中是碘化钾淀粉溶液，氯气会氧化碘离子为单质碘；
②氯气是黄绿色气体；
③依据通入的气体有氯气、玻璃管中是碳，利用C中提供的水蒸气反应生成氯化氢和二氧化碳；多余的氯气和是反应生成盐酸使石蕊试液变红，生成的次氯酸具有漂白性会使溶液褪色；
（3）①根据反应原理：Cl2+Na2SO3+2NaOH═2NaCl+Na2SO4+H2O，可假设1、溶液中可能存在只存在SO32，2、既不存在SO32-也不存在ClO-，3、只有ClO-存在；
②根据所限制实验试剂和SO32-、ClO-的性质，先加入硫酸至酸性，若存在SO32-、ClO-，分别生成了H2SO3和HClO；因为HClO具有酸性和漂白性，选择紫色石蕊试液，证明有ClO-的存在；H2SO3具有还原性，选择具有强氧化性高锰酸钾溶液，证明SO32-的存在．
（2）①B中是碘化钾淀粉溶液，氯气会氧化碘离子为单质碘；
②氯气是黄绿色气体；
③依据通入的气体有氯气、玻璃管中是碳，利用C中提供的水蒸气反应生成氯化氢和二氧化碳；多余的氯气和是反应生成盐酸使石蕊试液变红，生成的次氯酸具有漂白性会使溶液褪色；
（3）①根据反应原理：Cl2+Na2SO3+2NaOH═2NaCl+Na2SO4+H2O，可假设1、溶液中可能存在只存在SO32，2、既不存在SO32-也不存在ClO-，3、只有ClO-存在；
②根据所限制实验试剂和SO32-、ClO-的性质，先加入硫酸至酸性，若存在SO32-、ClO-，分别生成了H2SO3和HClO；因为HClO具有酸性和漂白性，选择紫色石蕊试液，证明有ClO-的存在；H2SO3具有还原性，选择具有强氧化性高锰酸钾溶液，证明SO32-的存在．
解答：解：（1）利用饱和食盐水吸收氯气中的氯化氢，Ⅰ中b瓶内加入的液体最好是饱和食盐水；Ⅱ与Ⅰ原理相同，而Ⅲ中因c瓶口密封，不能气体流通，因c瓶口密封，体积不能改变，增大压强会有危险；
故答案为：饱和食盐水、贮存多余的Cl2、Ⅱ；
（2）①B中是碘化钾淀粉溶液，氯气会氧化碘离子为单质碘；单质碘遇淀粉变蓝；
故答案为：溶液变蓝；
②氯气是黄绿色，当充满黄绿色气体时证明收集满；
故答案为：观察当整个装置内充满黄绿色气体时，说明氯气已充满整个装置；
③硬质玻璃管内盛有碳粉，发生氧化还原反应，一种产物能使E处紫色石蕊试液变红，另一产物能使澄清石灰水变浑浊，说明生成氯化氢和二氧化碳，证明C是提供水蒸气的主要，碳、氯气和水蒸气反应生成氯化氢和二氧化碳，反应的化学方程式为：C+2H2O+2Cl2
CO2↑+4HCl↑，在H处，紫色石蕊试液的颜色由紫色变为红色，再变为无色，是因为氯气和水反应生成氯化氢和次氯酸，盐酸使石蕊变红色，次氯酸具有漂白作用使红色褪去，
故答案为：C+2H2O+2Cl2
CO2↑+4HCl↑；紫色石蕊试液的颜色由紫色变为红色，再变为无色；
（3）①根据反应原理：Cl2+Na2SO3+2NaOH═2NaCl+Na2SO4+H2O，可提出以下假设：
假设1、溶液中可能存在只存在SO32，
假设2、既不存在SO32-也不存在ClO-，
假设3、只有ClO-存在；
故答案为：只有ClO-存在；
②因为吸收液呈碱性，先取少量吸收液于试管中，滴加3moL-L-1 H2SO4至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于A、B试管中先加入硫酸的试管，若存在SO32-、ClO-，分别生成了H2SO3和HClO；在A试管中滴加0.01mol?L-1KMnO4溶液，若紫红色褪去，证明有SO32-，否则无．在B试管中滴加紫色石蕊试液，若先变红后褪色，证明有ClO-，否则无；
故答案为：
故答案为：饱和食盐水、贮存多余的Cl2、Ⅱ；
（2）①B中是碘化钾淀粉溶液，氯气会氧化碘离子为单质碘；单质碘遇淀粉变蓝；
故答案为：溶液变蓝；
②氯气是黄绿色，当充满黄绿色气体时证明收集满；
故答案为：观察当整个装置内充满黄绿色气体时，说明氯气已充满整个装置；
③硬质玻璃管内盛有碳粉，发生氧化还原反应，一种产物能使E处紫色石蕊试液变红，另一产物能使澄清石灰水变浑浊，说明生成氯化氢和二氧化碳，证明C是提供水蒸气的主要，碳、氯气和水蒸气反应生成氯化氢和二氧化碳，反应的化学方程式为：C+2H2O+2Cl2
| ||
故答案为：C+2H2O+2Cl2
| ||
（3）①根据反应原理：Cl2+Na2SO3+2NaOH═2NaCl+Na2SO4+H2O，可提出以下假设：
假设1、溶液中可能存在只存在SO32，
假设2、既不存在SO32-也不存在ClO-，
假设3、只有ClO-存在；
故答案为：只有ClO-存在；
②因为吸收液呈碱性，先取少量吸收液于试管中，滴加3moL-L-1 H2SO4至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于A、B试管中先加入硫酸的试管，若存在SO32-、ClO-，分别生成了H2SO3和HClO；在A试管中滴加0.01mol?L-1KMnO4溶液，若紫红色褪去，证明有SO32-，否则无．在B试管中滴加紫色石蕊试液，若先变红后褪色，证明有ClO-，否则无；
| 实验步骤 | 预期现象和结论 |
| 步骤2：向A试管中滴加1～2滴0.01 mol/L KMnO4溶液 | （1）若溶液褪色，则假设1成立； （2）若溶液不褪色，则假设2或3成立 |
| 步骤3：向B试管中滴加1～2滴淀粉-KI溶液 | （1）若溶液变蓝色则假设3成立；（2）若溶液不变蓝色，结合步骤2中的（2），则假设2成立 |
| 实验步骤 | 预期现象和结论 |
| 步骤2：向A试管中滴加1～2滴0.01 mol/L KMnO4溶液 | （1）若溶液褪色，则假设1成立； （2）若溶液不褪色，则假设2或3成立 |
| 步骤3：向B试管中滴加1～2滴淀粉-KI溶液 | （1）若溶液变蓝色则假设3成立；（2）若溶液不变蓝色，结合步骤2中的（2），则假设2成立 |
点评：本题考查了氯气实验室制备，氯气性质验证和除杂方法，反应产物判断，物质组成的分析判断和离子检验实验的设计方案，题目难度中等
练习册系列答案
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某科研小组用MnO2和浓盐酸制备Cl2时，利用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理．
（1）请写出实验室制取氯气的离子反应方程式： ；实验时通过 （填仪器名称，下同）向 中滴加浓盐酸．
（2）尾气吸收的化学反应方程式为 ．
（3）吸收尾气一段时间后，吸收液（强碱性）中肯定存在Cl-、OH-和SO42-．请设计实验，探究该吸收液中可能存在的其他阴离子（不考虑空气中CO2的影响）．
提出合理假设：
①假设1：只存在SO32-；
假设2：既不存在SO32-，也不存在ClO-；
假设3： ．
②设计实验方案，进行实验．请写出实验步骤以及预期现象和结论．限选实验试剂：
3mol?L-1H2SO4溶液、1mol?L-1NaOH溶液、0.01mol?L-1KMnO4溶液、淀粉-KI溶液、紫色石蕊试液．
（1）请写出实验室制取氯气的离子反应方程式：
（2）尾气吸收的化学反应方程式为
（3）吸收尾气一段时间后，吸收液（强碱性）中肯定存在Cl-、OH-和SO42-．请设计实验，探究该吸收液中可能存在的其他阴离子（不考虑空气中CO2的影响）．
提出合理假设：
①假设1：只存在SO32-；
假设2：既不存在SO32-，也不存在ClO-；
假设3：
②设计实验方案，进行实验．请写出实验步骤以及预期现象和结论．限选实验试剂：
3mol?L-1H2SO4溶液、1mol?L-1NaOH溶液、0.01mol?L-1KMnO4溶液、淀粉-KI溶液、紫色石蕊试液．
| 实验步骤 | 预期现象和结论 |
| 步骤1：取少量吸收液于试管中，滴加3mol?L-1H2SO4溶液至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于A、B试管中． | / |
| 步骤2： |
|
| 步骤3： |