Question

化學(xué)實(shí)驗(yàn)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行氫氣在氯氣中的燃燒實(shí)驗(yàn)．

（1）設(shè)計(jì)如圖1所示裝置Ⅰ制備和收集干燥純凈的氯氣以備后續(xù)實(shí)驗(yàn)：
燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

 

；請根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶⒀b置Ⅰ中虛線框內(nèi)裝置補(bǔ)充完整并在括號內(nèi)注明所需試劑；
（2）在如圖2所示裝置Ⅱ中，在試管中先加入過量鐵粉，再滴入少量CuSO₄溶液，最后加入一定量稀鹽酸，
塞上膠塞，觀察到有大量氣泡產(chǎn)生．
①檢查制取氫氣裝置氣密性的操作方法是

 

；
②當(dāng)點(diǎn)燃?xì)錃夂�，將�?dǎo)管伸入盛有氯氣的集氣瓶中，觀察到的現(xiàn)象是

 

．
（3）當(dāng)氫氣停止燃燒后，取出導(dǎo)管，同學(xué)們進(jìn)行了分組探究實(shí)驗(yàn)．A組同學(xué)發(fā)現(xiàn)制取氫氣后的試管中還有較多固體剩余．同學(xué)們將足量氯氣通入試管中，發(fā)現(xiàn)固體全部消失，但未觀察到有氣泡產(chǎn)生，根據(jù)現(xiàn)象分析其有關(guān)反應(yīng)除了 3Cl₂+2Fe═2FeCl₃外還應(yīng)該有

 

、

 

、

 

（用離子方程式表示）．B組同學(xué)向集氣瓶中注入適量水，用力振蕩后，向其中滴入少量Na₂S₂O₃溶液，發(fā)現(xiàn)溶液中沒有出現(xiàn)黃色沉淀，但再向溶液中滴入稀鹽酸酸化的氯化鋇溶液后，生成了白色沉淀．同學(xué)們分析是由于集氣瓶中還有少量氯氣殘留的緣故，可以解釋該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的兩個(gè)離子方程式是：①

 

；②

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法,氯氣的化學(xué)性質(zhì)

專題：

分析：（1）實(shí)驗(yàn)室中用二氧化錳和濃鹽酸之間反應(yīng)來制備氯氣，根據(jù)離子方程式的書寫方法來回答；得到的氯氣中含有雜質(zhì)HCl，可以用飽和食鹽水除去，水蒸氣用濃硫酸干燥；
（2）①裝置氣密性檢驗(yàn)的原理是：通過氣體發(fā)生器與液體構(gòu)成封閉體系，依據(jù)改變體系內(nèi)壓強(qiáng)時(shí)產(chǎn)生的現(xiàn)象（如氣泡的生成、水柱的形成、液面的升降等）來判斷裝置氣密性的好壞；一般常用到的方法是空氣熱脹冷縮法，據(jù)此進(jìn)行分析判斷即可；
②氫氣在氯氣中燃燒生產(chǎn)的是HCl，形成鹽酸小液滴，出現(xiàn)蒼白色火焰；
（3）氯氣具有氧化性，能將亞鐵離子氧化為鐵離子，鐵離子還可以和鐵、銅之間反應(yīng)；水溶液中氯氣能將硫代硫酸根離子氧化為硫酸根離子，遇到鋇離子出現(xiàn)白色沉淀硫酸鋇，據(jù)此回答．

解答： 解：（1）實(shí)驗(yàn)室中用二氧化錳和濃鹽酸之間反應(yīng)來制備氯氣，離子反應(yīng)為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△   .

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，得到的氯氣中含有雜質(zhì)HCl，可以用飽和食鹽水的洗氣瓶除去，水蒸氣用濃硫酸干燥，故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△   .

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；； 
（2）①檢查裝置氣密性的方法：將導(dǎo)氣管末端插入水槽中，用手握住試管，在導(dǎo)氣管末端會(huì)有氣泡產(chǎn)生．松開手后，導(dǎo)氣管末端有一段水柱上升，則證明該裝置的氣密性良好，故答案為：將導(dǎo)氣管末端插入水槽中，用手握住試管，在導(dǎo)氣管末端會(huì)有氣泡產(chǎn)生．松開手后，導(dǎo)氣管末端有一段水柱上升，則證明該裝置的氣密性良好；
②氫氣在氯氣中燃燒生產(chǎn)的是HCl，形成鹽酸小液滴，出現(xiàn)蒼白色火焰，故答案為：氫氣安靜地燃燒，發(fā)出蒼白色火焰，瓶口出現(xiàn)白霧；
（3）氯氣具有氧化性，能將亞鐵離子氧化為鐵離子，鐵、銅還可以和鐵離子之間反應(yīng)：Cl₂+2Fe²⁺═2Cl^-+2Fe³⁺，2Fe³⁺+Fe═3Fe²⁺，2Fe³⁺+Cu═Cu²⁺+2Fe²⁺，固體全部消失，且沒有氣泡產(chǎn)生；水溶液中氯氣能將硫代硫酸根離子氧化為硫酸根離子，硫酸根離子遇到鋇離子出現(xiàn)白色沉淀硫酸鋇，即4Cl₂+S₂O₃^2-+5H₂O═2SO₄^2-+8Cl^-+10H⁺，Ba²⁺+SO₄^2-═BaSO₄↓，故答案為：Cl₂+2Fe²⁺═2Cl^-+2Fe³⁺，2Fe³⁺+Fe═3Fe²⁺，2Fe³⁺+Cu═Cu²⁺+2Fe²⁺；4Cl₂+S₂O₃^2-+5H₂O═2SO₄^2-+8Cl^-+10H⁺，Ba²⁺+SO₄^2-═BaSO₄↓．

點(diǎn)評：本題考查學(xué)生氯氣的制取和性質(zhì)的檢驗(yàn)方面的知識，屬于綜合知識的考查，難度不大．