Question

4．某化学实验兴趣小组为探究实验室制备Cl₂ 的过程中有水蒸气和HCl挥发来，同时证明氯气的某些性质，甲同学设计了如图所示的实验装置（支撑用的铁架台省略）：
试回答下列问题：
（1）下列方法中，可制得氯气的是①②③④⑤．
①MnO₂和浓盐酸混合共热    ②MnO₂、NaCl和浓硫酸混合共热
③次氯酸钠和浓盐酸混合  ④KClO₃和浓盐酸混合共热  ⑤KMnO₄和浓盐酸混合
（2）若用含有0.2mol HCl 的浓盐酸与足量MnO₂反应制取Cl₂，制得的Cl₂在标准状况下的体积总是小于1.12L的原因是浓盐酸的浓度随反应的不断进行逐渐变稀，变稀后将不再反应．
（3）①装置B的作用是证明有水蒸气产生，现象是白色固体变蓝色．
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，次氯酸有漂白性．
③装置E 的作用应该是吸收氯气．
④写出装置F中发生反应的离子方程式Ag⁺+Cl^-=AgCl↓．
（4）乙同学认为甲同学的实验有缺陷，不能确认最终通入AgNO₃溶液中的气体只有一种，为了保证实验结论的可靠性，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E与F之间（填装置字母序号），装置中应加入碘化钾淀粉试液．

Answer 1

分析 加入条件下二氧化锰和浓盐酸反应生成氯气，也可用次氯酸钠和浓盐酸混合④KClO₃和浓盐酸混合共热⑤KMnO₄和浓盐酸混和，装置中无水硫酸铜用于吸收检验水，干燥的氯气不能使有色布条褪色，氯气和水反应生成次氯酸，D中湿润的有色布条褪色，E中四氯化碳吸收氯气，防止干扰F中氯化氢的检验，以此解答该题．

解答 解：加入条件下二氧化锰和浓盐酸反应生成氯气，也可用次氯酸钠和浓盐酸混合④KClO₃和浓盐酸混合共热⑤KMnO₄和浓盐酸混和，装置中无水硫酸铜用于吸收检验水，干燥的氯气不能使有色布条褪色，氯气和水反应生成次氯酸，D中湿润的有色布条褪色，E中四氯化碳吸收氯气，防止干扰F中氯化氢的检验，
（1）①MnO₂和浓盐酸混合共热 ②MnO₂、NaCl和浓硫酸混合共热③次氯酸钠和浓盐酸混合④KClO₃和浓盐酸混合共热⑤KMnO₄和浓盐酸混和．都是实验式常用制备氯气的方法，
故答案为：①②③④⑤；
（2）浓盐酸与足量MnO₂反应制取Cl₂，反应需要加热，氯化氢易挥发，反应消化氯化氢，随反应的不断进行浓盐酸的浓度逐渐变稀，稀盐酸不反应不与MnO₂反应，
故答案为：浓盐酸的浓度随反应的不断进行逐渐变稀，变稀后将不再反应；
（3）①硫酸铜吸水生成蓝色硫酸铜晶体，检验含有水蒸气，故答案为：证明有水蒸气产生；白色固体变蓝色；
②干燥的有色布条不褪色，说明氯气不具有漂白性；湿润的有色布条褪色，氯气与水反应生成盐酸与次氯酸，盐酸不具有漂白性，所以使有色布条褪色的物质是次氯酸，故次氯酸漂白性，故答案为：氯气无漂白性，次氯酸有漂白性；
③用四氯化碳吸收氯气，防止干扰F中氯化氢的检验，故答案为：吸收氯气；
④氯化氢与硝酸银反应生成氯化银和硝酸，反应离子方程式为Ag⁺+Cl^-=AgCl↓，故答案为：Ag⁺+Cl^-=AgCl↓；
（4）氯气与水反应会生成盐酸，干扰F中氯化氢的检验，故在E、F之间加一装置，用碘化钾淀粉试液检验氯气是否被完全吸收，
故答案为：E与F；碘化钾淀粉试液．

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，为高考常见题型，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，难度不大，关键是清楚实验的目的与原理．注意用可溶性固体氯化物和浓硫酸代替浓盐酸，原理是利用高沸点的酸制备挥发性酸，生成的硫酸盐应为可溶性盐．