Question

某校化學(xué)研究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室用濃鹽酸和MnO₂制取并探究Cl₂及氯水的部分性質(zhì)，請(qǐng)你幫助完成以下問(wèn)題：
實(shí)驗(yàn)一、氯氣的制取及性質(zhì)（實(shí)驗(yàn)裝置如圖1）

（1）A是氯氣發(fā)生裝置，除了酒精燈外還用到 玻璃儀器有

 

（2）同學(xué)們?cè)趯?shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，若用稀鹽酸代替濃鹽酸與MnO₂混合加熱沒(méi)有氯氣生成．“影響氯氣生成的原因是什么呢？”同學(xué)們作了如下探究：
①提出問(wèn)題假設(shè)
假設(shè)1：Cl^-的濃度可能對(duì)反應(yīng)有影響
假設(shè)2：

 

②設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．請(qǐng)完成下表中實(shí)驗(yàn)步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論．限選實(shí)驗(yàn)試劑：
濃H₂SO₄、NaCl固體、MnO₂固體、稀鹽酸

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	實(shí)驗(yàn)操作	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
①
②

（3）從C裝置出來(lái)的氣體中含有CO₂和HCl，寫(xiě)出C中反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．
實(shí)驗(yàn)二、氯水的制取及性質(zhì)
資料表明：飽和氯水與石灰石反應(yīng)是制取較濃HClO溶液的方法之一，小組的同學(xué)據(jù)此做了如下實(shí)驗(yàn)如圖2：
①在試管中加入過(guò)量的塊狀碳酸鈣；再加入約20mL飽和氯水，充分反應(yīng)，有少量氣泡產(chǎn)生，溶液淺黃綠色褪去；
②過(guò)濾，將濾液滴在有色布條上，發(fā)現(xiàn)其比氯水的漂白性更強(qiáng)；
③為了確定反應(yīng)產(chǎn)物，將濾液分成三份，分別進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：
第一份與石灰水混合，立即產(chǎn)生大量無(wú)色沉淀；
第二份與稀鹽酸混合，立即產(chǎn)生大量無(wú)色氣體；
第三份加熱，看到溶液變渾濁且有大量無(wú)色氣體產(chǎn)生．
經(jīng)檢測(cè)，上述實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的無(wú)色氣體均為CO₂．
（4）實(shí)驗(yàn)①所得的溶液漂白性增強(qiáng)的原因是

 

（5）依據(jù)上述實(shí)驗(yàn)可推知：實(shí)驗(yàn)②的濾液中的溶質(zhì)除CaCl₂、HClO外，還含有

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法,探究氯水、氯氣的漂白作用

專題：

分析：（1）實(shí)驗(yàn)室是用二氧化錳和濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)制氯氣，根據(jù)制取氯氣的反應(yīng)條件及使用的試劑選擇選擇使用的玻璃儀器；
（2）濃鹽酸和稀鹽酸的區(qū)別在于溶液中氫離子和氯離子濃度大小，可以分別設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明是氯離子濃度影響反應(yīng)還是氫離子濃度影響反應(yīng)；證明氯離子對(duì)反應(yīng)的影響，可以通過(guò)改變稀鹽酸中氯離子濃度，觀察是否產(chǎn)生黃綠色氯氣；證明氫離子對(duì)反應(yīng)的影響，可以改變稀鹽酸中的氫離子濃度，觀察是否產(chǎn)生黃綠色氣體；
（3）根據(jù)反應(yīng)物為氯氣、水和C，生成物為二氧化碳和氯化氫寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（4）氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，該離子反應(yīng)為Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO，HClO濃度大，漂白效果好，依據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)理論解答；
（5）氯水中含鹽酸、次氯酸，由③可知濾液中溶質(zhì)加熱，看到溶液變渾濁且有大量無(wú)色氣體產(chǎn)生為CO₂，以此解答．

解答： 解：（1）實(shí)驗(yàn)室是用二氧化錳和濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)制氯氣，反應(yīng)生成氯氣、二氯化錳、水，制取氯氣的反應(yīng)中，反應(yīng)需要加熱，用到酒精燈；反應(yīng)物為濃鹽酸和二氧化錳，濃鹽酸盛放在分液漏斗中，二氧化錳盛放在圓底燒瓶中；
故答案為：圓底燒瓶、分液漏斗；
（2）稀鹽酸中含有的離子是氯離子和氫離子，故猜想2為H⁺的濃度對(duì)反應(yīng)的影響，若證明氯離子的濃度對(duì)反應(yīng)是否有影響，可增大氯離子的濃度，觀察是否產(chǎn)生黃綠色氣體，若證明氫離子濃度對(duì)反應(yīng)是否有影響，可增大氫離子濃度，觀察是否產(chǎn)生黃綠色氣體氯氣，因此實(shí)驗(yàn)方案如下：
①稀鹽酸加入二氧化錳中，然后滴入氯化鈉固體加熱；若有黃綠色氣體生成，則與氯離子濃度有關(guān)，若沒(méi)有黃綠色氣體生成，則與氯離子濃度無(wú)關(guān)，
故答案為：H⁺的濃度對(duì)反應(yīng)可能有影響；
②將將稀鹽酸加入二氧化錳中，然后滴入濃硫酸，加熱；若有黃綠色氣體生成，則與氫離子濃度有關(guān)，若沒(méi)有黃綠色氣體生成，則與氫離子濃度無(wú)關(guān)；
故答案為：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	實(shí)驗(yàn)操作	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
①	稀鹽酸滴入MnO2中，然后加入NaCl固體，加熱	若有黃綠色氣體生成，則與氯離子濃度有關(guān)，若沒(méi)有黃綠色氣體生成，則與Cl-濃度無(wú)關(guān)，
②	稀鹽酸滴入MnO2中，然后加入濃硫酸，加熱	若有黃綠色氣體生成，則與H+濃度有關(guān)，若沒(méi)有黃綠色氣體生成，則與H+濃度無(wú)關(guān)，

（3）C裝置中的反應(yīng)物為氯氣、水和碳，生成物為氯化氫和二氧化碳，根據(jù)化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)原則寫(xiě)出化學(xué)方程式為：2Cl₂+2H₂O+C

△   .

4HCl+CO₂↑，
故答案為：2Cl₂+2H₂O+C

△   .

4HCl+CO₂↑；
（4）氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，該離子反應(yīng)為Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO，加如碳酸鈣后，碳酸鈣消耗了氯水中的H⁺，使Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO平衡正向移動(dòng)，HClO濃度大，漂白效果增強(qiáng)；
故答案為：CaCO₃消耗了氯水中的HCl，使Cl₂+H₂O?HCl+HClO平衡向右移動(dòng)，HClO濃度增大；
（5）氯水中含鹽酸、次氯酸，由③可知濾液中溶質(zhì)加熱，看到溶液變渾濁且有大量無(wú)色氣體產(chǎn)生為CO₂，則Ⅱ的濾液中的溶質(zhì)除CaCl₂、HClO外，還含有Ca（HCO₃）₂，
故答案為：Ca（HCO₃）₂．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法及氯氣的化學(xué)性質(zhì)，涉及了裝置儀器使用、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，側(cè)重考查學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，題目難度中等．