Question

氯氣是一種重要的化工原料．某學習小組在實驗室中利用如圖所示裝置制取氯氣并探究其性質．

（1）若A是用二氧化錳和濃鹽酸反應制取氯氣的發(fā)生裝置，除圓底燒瓶和導管外還用到的玻璃儀器有

分液漏斗、酒精燈

；
（2）①裝置B中盛有的試劑是

飽和食鹽水

，作用是

除去氯氣中的氯化氫雜質

．
②若E中品紅溶液褪色，則C裝置中發(fā)生反應的離子方程式是

2Fe²⁺+4Br^-+3Cl₂═2Fe³⁺+6Cl^-+2Br₂

．證明FeBr₂與Cl₂發(fā)生了氧化還原反應的實驗方法是

實驗后取下裝置C的橡膠塞，取少量C中溶液于試管中，滴加KSCN溶液

（填操作方法）．
③已知碳酸的酸性強于次氯酸，則裝置D中反應的化學方程式為

2Cl₂+Na₂CO₃ +H₂O=CO₂+2NaCl+2HClO

．
（3）某研究性學習小組用剛吸收過少量SO₂的NaOH溶液吸收處理上述實驗后的尾氣．吸收尾氣一段時間后，吸收液（呈強堿性）中肯定存在Cl^-、OH^-、CO₃^2-和SO₄^2-．請設計實驗，探究該吸收液中可能存在的其他陰離子（不考慮鹽類的水解；在堿性條件下ClO^-也有強氧化性．）．
①提出合理假設：
假設1：只存在SO₃^2-；
假設2：只存在ClO^-；
假設3：既存在SO₃^2-，也存在ClO^-；
假設4：既不存在SO₃^2-，也不存在ClO^-．
指導老師經分析認為，其中一個假設并不合理，它是

假設3

；判斷的原因是

ClO^-與SO₃^2-因發(fā)生氧化還原反應而不能大量共存

．
②設計實驗方案，進行實驗，請寫出實驗步驟以及預期現(xiàn)象和結論．限選實驗試劑．
a．3mol/L H₂SO₄     b．0.01mol/L KMnO₄ c．1mol/L BaCl₂溶液
d．淀粉一KI溶液    e．酚酞試液             f．品紅溶液
步驟一；取少量吸收液于試管中，滴加3mol/L H₂SO₄至溶液呈酸性，然后將所得溶液分裝于A、B兩試管中．
步驟二：向A試管中滴加1～2滴

b

 （填序號）．若溶液

褪色

（填現(xiàn)象），則假設1成立．
步驟三：向B試管中滴加1～2滴

d

（填序號）；若溶液

變藍色

（填現(xiàn)象），則假設2成立．
③若假設2成立；寫出步驟三中的離子方程式：

2I^-+ClO^-+2H⁺═I₂+H₂O+Cl^-

．

Answer 1

分析：（1）二氧化錳和濃鹽酸反應制取氯氣需要加熱需酒精燈，加濃鹽酸時需要分液漏斗；
（2）①裝置B的作用是除去氯氣中的氯化氫；
②氯氣具有很強的氧化性，能夠和具有較強還原性的Fe²⁺發(fā)生反應；FeBr₂與Cl₂發(fā)生氧化還原反應，溴化亞鐵中的二價鐵先被氧化；
③裝置D有氯氣經過，氯氣先和水反應后，產物與Na₂CO₃溶液反應；
（3）①ClO^-中+1價的氯具有強氧化性，SO₃^2-中+4價的硫具有還原性；
②步驟二：KMnO₄ 具有強氧化性，SO₃^2-中+4價的硫具有還原性；
步驟三：淀粉遇到碘單質顯藍色；
③若假設2成立；步驟三中ClO^-氧化碘化鉀成碘單質．

解答：解：（1）二氧化錳和濃鹽酸反應制取氯氣的方程式為：MnO₂+4HCl（濃）

加熱  .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，從方程式可知該反應需加熱，需酒精燈，反應物濃鹽酸的滴加以及防氯氣的逸出需分液漏斗．故答案為：分液漏斗、酒精燈；
（2）①當含氯化氫的氯氣通過飽和食鹽水時，氯化氫溶解在其中，氯氣幾乎不溶，故答案為：飽和食鹽水；除去氯氣中的氯化氫雜質；
②若E中品紅溶液褪色，說明經過E中有氯氣，經過E中有氯氣說明C裝置中，溴化亞鐵中的二價鐵和溴離子均被氧化；因FeBr₂與Cl₂發(fā)生氧化還原反應，溴化亞鐵中的二價鐵先被氧化，所以只須證明有三價鐵存在即可，KSCN溶液可與三價鐵形成血紅色的硫氰化鐵可證明有三價鐵存在，
故答案為：2Fe²⁺+4Br^-+3Cl₂═2Fe³⁺+6Cl^-+2Br₂；實驗后取下裝置C的橡膠塞，取少量C中溶液于試管中，滴加KSCN溶液；
③經過裝置D的氯氣先和水反應，Cl₂+H₂O=HCl+HClO，產物與Na₂CO₃溶液反應，2HCl+Na₂CO₃=2NaCl+CO₂↑+H₂O，總反應為2Cl₂+Na₂CO₃ +H₂O=CO₂+2NaCl+2HClO，
故答案為：2Cl₂+Na₂CO₃ +H₂O=CO₂+2NaCl+2HClO； 
（3）①ClO^-中+1價的氯具有強氧化性，SO₃^2-中+4價的硫具有還原性，ClO^-與SO₃^2-會發(fā)生氧化還原反應． 故答案為：假設3；ClO^-與SO₃^2-因發(fā)生氧化還原反應而不能大量共存；
②步驟二：KMnO₄ 具有強氧化性與具有還原性的SO₃^2-發(fā)生氧化還原反應KMnO₄褪色，故答案為：b；褪色；
   步驟三：ClO^-中+1價的氯具有強氧化性，能將碘化鉀中-1價的碘氧化成碘單質．淀粉遇到碘單質顯藍色，故答案為：d；變藍色；
③若假設2成立；步驟三中ClO^-氧化碘化鉀成碘單質，故答案為：2I^-+ClO^-+2H⁺═I₂+H₂O+Cl^-．

點評：該題綜合性強，重點考查了氯氣的性質和實驗室制備，解題關鍵在于理解制取的原理以及靈活運用氯氣的性質等相關知識解答問題．