Question

實驗題
如圖所示，是制取氯氣并探究氯氣的性質的實驗裝置．圖1中：①氯氣發(fā)生裝置；②溴化亞鐵溶液；③15mL 30% KOH溶液，并置于水浴中；④石灰乳；⑤尾氣吸收裝置．已知：氯氣和堿的反應為放熱反應．溫度較高時，氯氣和堿還能發(fā)生如下反應：
3Cl₂+6OH^-

△   .

5Cl^-+ClO₃^-+3H₂O
（1）實驗時為了除去氯氣中的氯化氫氣體，可在①與②之間安裝盛有

B

（填寫下列編號字母）的凈化裝置．
A．堿石灰　　　  B．飽和食鹽水　 　　   C．濃硫酸　　 　    D．飽和碳酸氫鈉溶液
（2）通入足量氯氣后，②中反應的化學方程式為

3Cl₂+2FeBr₂=2FeCl₃+Br₂

，實驗結束后，將②中液體與適量CCl₄溶液混合，充分靜止、振蕩，現(xiàn)象為

分層，上層水層黃色，下層有機層橙紅色

．
（3）利用③反應后的溶液可制備KClO₃晶體，實驗過程：溶液→蒸發(fā)濃縮→冷卻結晶→過濾→洗滌→干燥→氯酸鉀晶體．蒸發(fā)濃縮時，當

出現(xiàn)少量晶體

時，應停止加熱；洗滌時，如何檢驗晶體已洗滌干凈（請簡述操作方法）：

取最后一次洗滌液，加入硝酸酸化的硝酸銀，不產生白色沉淀則干凈

．
（4）④的產物中Ca（ClO）₂的質量明顯小于理論值．為探究產物的組成，另取一定量的石灰乳，緩慢、勻速地通入足量氯氣，ClO^-、ClO₃^-兩種離子的物質的量（n）與反應時間（t）的關系曲線如圖2所示（不考慮氯氣和水的反應）．則圖2中曲線I表示

ClO^-

離子的物質的量隨反應時間變化的關系，所取石灰乳中含有Ca（OH）₂的物質的量為

0.25

mol．

Answer 1

分析：（1）除雜試劑的選擇方法是：除雜劑和只和雜質反應，且不產生新的雜質，根據(jù)氯氣和氯化氫的性質選取相應的雜質；
（2）過量氯氣和溴化亞鐵發(fā)生氧化還原反應生成氯化鐵和溴；四氯化碳的密度大于水的密度，且不互溶，四氯化碳能萃取溴水中的溴，據(jù)此分析解答；
（3）蒸發(fā)濃縮時，當出現(xiàn)少量晶體時應該停止加熱；檢驗洗滌干凈的方法是：取最后一次洗滌液，加入硝酸酸化的硝酸銀，觀察是否有沉淀生成判斷；
（4）當溫度低時，氯氣和氫氧化鈣反應生成氯化鈣和次氯酸鈣；當溫度高時，生成氯酸鈣和氯化鈣，根據(jù)溫度高低來判斷屬于哪種離子；根據(jù)氧化還原反應中得失電子數(shù)相等計算氯離子的物質的量，然后根據(jù)含氯化合物中鈣離子和陰離子的個數(shù)比計算氫氧化鈣的物質的量．

解答：解：（1）A、氯氣和氯化氫都和堿石灰反應，所以不能作除雜劑，故A錯誤；
B、食鹽水中含有氯離子能抑制氯氣的溶解，且氯化氫極易溶于水，所以可以使用食鹽水除雜，故B正確；
C、濃硫酸和氯化氫不反應，所以不能作除雜劑，故C錯誤；
D、氯氣和氯化氫都能和飽和碳酸氫鈉溶液反應，所以不能作除雜劑，故D錯誤；
故答案為：B；
（2）過量氯氣和溴化亞鐵發(fā)生氧化還原反應生成氯化鐵和溴，反應方程式為：3Cl₂+2FeBr₂=2FeCl₃+Br₂；四氯化碳的密度大于水的密度，且不互溶，所以混合后能分層，四氯化碳能萃取溴水中的溴，溴在四氯化碳中呈橙紅色，所以看到的現(xiàn)象是：分層，上層水層黃色，下層有機層橙紅色，
故答案為：3Cl₂+2FeBr₂=2FeCl₃+Br₂；分層，上層水層黃色，下層有機層橙紅色；
（3）蒸發(fā)濃縮時，當出現(xiàn)少量晶體時應該停止加熱；檢驗洗滌干凈的方法是：取最后一次洗滌液，加入硝酸酸化的硝酸銀，不產生白色沉淀則說明已經洗凈，
故答案為：出現(xiàn)少量晶體；取最后一次洗滌液，加入硝酸酸化的硝酸銀，不產生白色沉淀則干凈；
（4）當溫度低時，氯氣和氫氧化鈣反應生成氯化鈣和次氯酸鈣；當溫度高時，生成氯酸鈣和氯化鈣，剛開始反應時，溫度較低，氯氣和氫氧化鈣反應生成氯化鈣和次氯酸鈣，所以圖2中曲線I表示離子ClO^-的物質的量隨反應時間變化的關系；
根據(jù)氧化還原反應中得失電子數(shù)相等計算氯離子的物質的量，設氯離子的物質的量為n，則n×1=0.10mol×1+0.05mol×5=0.35mol，含氯離子的物質的量=0.35mol+0.1mol+0.05mol=0.5mol，氯化鈣、次氯酸鈣、氯酸鈣中鈣離子和含氯離子的個數(shù)比為1：2，所以所取石灰乳中含有Ca（OH）₂的物質的量為0.25mol，
故答案為：ClO^-；0.25．

點評：本題考查了離子的檢驗、物質的量的有關計算等知識點，難度不大，明確氯氣和溴化亞鐵反應時溴離子、亞鐵離子的先后順序．