Question

4．某研究性学习小组同学查阅资料得知，漂白粉与硫酸溶液反应可制取氯气，化学方程式为Ca（ClO）₂+CaCl₂+2H₂SO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CaSO₄+2Cl₂↑+2H₂O，他们设计了如图1所示的制取氯气并验证其性质的实验装置：

请回答下列问题：
（1）该实验中A部分的装置是图中的丁．
（2）A中发生反应一段时间后，B中的现象是溶液变成蓝色．B中发生反应的化学方程式为2KI+Cl₂═2KCl+I₂．整套实验装置存在的明显缺陷是无尾气吸收．
（3）写出D装置中发生反应的离子方程式Cl₂+H₂O═H⁺+Cl^-+HClO，H⁺+HCO₃^-═H₂O+CO₂↑．
（4）请你帮该小组同学设计一个实验，证明洗气瓶C中的Na₂SO₃已被氧化为Na₂SO₄（简述实验步骤）：取少量溶液置于洁净试管中，向其中加入稀盐酸至不再产生气体，再向其中滴入氯化钡溶液，若产生白色沉淀证明Na₂SO₃已被氧化．

Answer 1

分析 制取氯气化学方程式为Ca（ClO）₂+CaCl₂+2H₂SO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CaSO₄+2Cl₂↑+2H₂O中反应物状态和反应条件选择发生装置，然后依次通入盛有淀粉碘化钾溶液的B、亚硫酸钠溶液的C、碳酸氢钠溶液的D验证氯水的性质，注意氯气有毒，需要进行尾气处理，
（1）根据反应物的状态及反应条件选择气体的发生装置；
（2）氯气具有强的氧化性，与碘化钾反应生成单质碘和氯化钾，单质碘遇淀粉变蓝；氯气是有毒的气体，不能直接排放到空气中，要用尾气处理装置处理；
（3）氯气溶于水和水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸和碳酸氢钠反应生成水和二氧化碳；
（4）亚硫酸钠被氧化生成硫酸钠，只有验证硫酸根离子的存在就可证明亚硫酸钠已经被氧化．

解答 解：（1）从方程式可知反应物是固体和液体，反应条件是加热，所以应选固液混合加热型装置，
故答案为：丁；
（2）氯气具有强的氧化性，碘化钾反应2KI+Cl₂═2KCl+I₂，生成的I₂遇到淀粉变蓝色；氯气是有毒的气体，不能直接排放到空气中，要用尾气处理装置处理；
故答案为：溶液变成蓝色；2KI+Cl₂═2KCl+I₂；无尾气吸收；
（3）D装置中发生两个反应：氯气和水反应、盐酸和碳酸氢钠，反应的离子方程式分别为：Cl₂+H₂O═H⁺+Cl^-+HClO，H⁺+HCO₃^-═H₂O+CO₂↑，
故答案为：Cl₂+H₂O═H⁺+Cl^-+HClO，H⁺+HCO₃^-═H₂O+CO₂↑；
（4）亚硫酸钠被氧化生成硫酸钠，只有验证硫酸根离子的存在就可证明亚硫酸钠已经被氧化，检验硫酸根离子的存在选用试剂稀盐酸和氯化钡溶液，实验设计如下：取少量溶液置于洁净试管中，向其中加入稀盐酸至不再产生气体，再向其中滴入氯化钡溶液，若产生白色沉淀证明Na₂SO₃已被氧化；
故答案为：取少量溶液置于洁净试管中，向其中加入稀盐酸至不再产生气体，再向其中滴入氯化钡溶液，若产生白色沉淀证明Na₂SO₃已被氧化．

点评 本题考查综合考查物质的制备以及性质实验，侧重于学生的分析、实验能力的考查，题目涉及氯气的实验室制备、氯气的性质、实验的设计，硫酸根离子的检验注意排除其他离子的干扰，难度不大．