Question

17．圖是實(shí)驗(yàn)室制備氯氣并進(jìn)行一系列相關(guān)實(shí)驗(yàn)的裝置（夾持設(shè)備已略）．

（1）制備氯氣選用的藥品為：漂粉精固體和濃鹽酸，相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式為：Ca（ClO）₂+4HCl（濃）═CaCl₂+2Cl₂↑+2H₂O．
（2）裝置B中飽和食鹽水的作用是除去Cl₂中HCl，貯存少量C1₂；同時(shí)裝置B亦是安全瓶，監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)C中是否發(fā)生堵塞，請(qǐng)寫(xiě)出發(fā)生堵塞時(shí)B中的現(xiàn)象B中長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)液面上升，形成一段水柱，錐形瓶?jī)?nèi)液面下降．
（3）裝置C的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證氯氣是否具有漂白性，為此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次放入D．

	A	B	C	D
Ⅰ	干燥的有色布條	干燥的有色布條	濕潤(rùn)的有色布條	濕潤(rùn)的有色布條
Ⅱ	堿石灰	硅膠	濃硫酸	無(wú)水氯化鈣
Ⅲ	濕潤(rùn)的有色布條	濕潤(rùn)的有色布條	干燥的有色布條	干燥的有色布條

（4）設(shè)計(jì)裝置D、E的目的是比較氯、溴、碘的非金屬性強(qiáng)弱．打開(kāi)活塞，將裝置D中少量溶液加入裝置E中，振蕩．觀察到的現(xiàn)象是E中溶液分為兩層，上層液體為紫紅色．
（5）某同學(xué)建議將裝置F中的藥品改用足量的NaHSO₃溶液吸收余氯，老師認(rèn)為不妥，用總反應(yīng)的離子方程式解釋原因4HSO₃^-+Cl₂=SO₄^2-+2Cl^-+3SO₂+2H₂O．

Answer 1

分析 在加熱條件下，濃鹽酸和二氧化錳在A中反應(yīng)生成氯氣，濃鹽酸具有揮發(fā)性，導(dǎo)致生成的氯氣中含有HCl，用飽和食鹽水除去氯氣中HCl，氯氣沒(méi)有漂白性但次氯酸沒(méi)有漂白性，氯氣和溴化鈉反應(yīng)生成溴，溴能和KI反應(yīng)生成碘單質(zhì)，氯氣有毒不能排空，應(yīng)該用NaOH溶液處理尾氣，
（1）漂粉精固體為有效成分為次氯酸鈣和濃鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、氯氣和水；
（2）飽和食鹽水能抑制氯氣溶解且能溶解氯化氫，該裝置還能貯存少量氯氣；C裝置發(fā)生堵塞會(huì)導(dǎo)致B中壓強(qiáng)增大；
（3）裝置C的作用是驗(yàn)證氯氣是否具有漂白性，要驗(yàn)證氯氣沒(méi)有漂白性，I處是濕潤(rùn)的有色布條，再用干燥劑干燥氯氣，然后用干燥的紅色布條檢驗(yàn)；
（4）依據(jù)氯氣和溴化鈉反應(yīng)現(xiàn)象判斷氯氣氧化性大于溴單質(zhì)，打開(kāi)D裝置分液漏斗的活塞，滴入E中溴單質(zhì)和碘化鉀反應(yīng)生成碘單質(zhì)；
（5）依據(jù)亞硫酸氫鈉溶液中 通入氯氣反應(yīng)生成硫酸鈉，同時(shí)生成的鹽酸和亞硫酸氫鈉反應(yīng)會(huì)生成污染氣體二氧化硫，合并書(shū)寫(xiě)得到離子方程式．

解答 解：在加熱條件下，濃鹽酸和二氧化錳在A中反應(yīng)生成氯氣，濃鹽酸具有揮發(fā)性，導(dǎo)致生成的氯氣中含有HCl，用飽和食鹽水除去氯氣中HCl，氯氣沒(méi)有漂白性但次氯酸沒(méi)有漂白性，氯氣和溴化鈉反應(yīng)生成溴，溴能和KI反應(yīng)生成碘單質(zhì)，氯氣有毒不能排空，應(yīng)該用NaOH溶液處理尾氣；
（1）漂粉精固體為有效成分為次氯酸鈣和濃鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、氯氣和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Ca（ClO）₂+4HCl（濃）═CaCl₂+2Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：Ca（ClO）₂+4HCl（濃）═CaCl₂+2Cl₂↑+2H₂O；
（2）飽和食鹽水能抑制氯氣溶解且能溶解氯化氫，該裝置還能貯存少量氯氣，所以B裝置作用是除去HCl氣體、貯存少量C1₂；
C裝置發(fā)生堵塞會(huì)導(dǎo)致B中壓強(qiáng)增大，長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)的液面上升，瓶?jī)?nèi)液面下降，
故答案為：除去Cl₂中HCl，貯存少量C1₂；B中長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)液面上升，形成一段水柱，錐形瓶?jī)?nèi)液面下降；
（3）要驗(yàn)證氯氣沒(méi)有漂白性，應(yīng)該先通過(guò)裝置C，裝置C的作用是驗(yàn)證氯氣是否具有漂白性，I處是濕潤(rùn)的有色布條，Ⅱ處是用干燥劑無(wú)水CaC1₂干燥氯氣，III處加入的物質(zhì)為燥的紅布條，
故答案為：D；
（4）氯氣和溴化鈉反應(yīng)現(xiàn)象判斷氯氣氧化性大于溴單質(zhì)，打開(kāi)D裝置分液漏斗的活塞，滴入E中溴單質(zhì)和碘化鉀反應(yīng)生成碘單質(zhì)，比較氯、溴、碘的非金屬性強(qiáng)弱，實(shí)驗(yàn)步驟為：打開(kāi)A中分液漏斗活塞，一段時(shí)間后，D中的無(wú)色溶液變?yōu)槌壬�（橙紅色或黃色），說(shuō)明氯的非金屬性大于溴；打開(kāi)D中活塞，將D中少量溶液放入裝置E中，振蕩，下層為紫紅色，說(shuō)明溴的非金屬性大于碘，
故答案為：比較氯、溴、碘的非金屬性強(qiáng)弱；E中溶液分為兩層，上層液體為紫紅色；
（5）亞硫酸氫鈉溶液中通入氯氣反應(yīng)生成硫酸鈉，反應(yīng)的離子方程式為HSO₃^-+Cl₂+H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+3H⁺，同時(shí)生成的鹽酸和亞硫酸鈉反應(yīng)會(huì)生成污染氣體二氧化硫，反應(yīng)的離子方程式為HSO₃^-+H⁺=SO₂↑+H₂O，總反應(yīng)的離子方程式為：4HSO₃^-+Cl₂=SO₄^2-+2Cl^-+3SO₂+2H₂O，
故答案為：4HSO₃^-+Cl₂=SO₄^2-+2Cl^-+3SO₂+2H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了氯氣實(shí)驗(yàn)室制取、氯氣性質(zhì)的檢驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)裝置的理解評(píng)價(jià)、化學(xué)方程式、離子方程式的書(shū)寫(xiě)等，注意裝置連接的操作和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．