Question

13．工業(yè)上將純凈干燥的氯氣通入到NaOH溶液中得到漂水．某同學(xué)想在實(shí)驗(yàn)室探究Cl₂性質(zhì)并模擬制備漂水，如圖是部分實(shí)驗(yàn)裝置．
已知：2KMnO₄+16HCl═2MnCl₂+2KCl+5Cl₂↑+8H₂O

（1）Cl是鹵素中的代表元素，寫出其簡(jiǎn)單離子的結(jié)構(gòu)示意圖．
（2）裝置B和C的作用分別是除去氯氣中的氯化氫氣體和干燥氯氣．
（3）寫出裝置E發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O．
（4）實(shí)驗(yàn)時(shí)裝置D中濕潤(rùn)的紅色紙條褪色，干燥部分沒(méi)有褪色，放置一段時(shí)間后，紙條全部褪色．該同學(xué)認(rèn)為Cl₂的密度比空氣大，可能是試管下部Cl₂的濃度大于試管上部Cl₂的濃度所導(dǎo)致的．請(qǐng)判斷該解釋是否合理，并分析產(chǎn)生上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的原因；不合理；實(shí)驗(yàn)進(jìn)行中Cl₂與濕潤(rùn)紅色紙條中的水反應(yīng)HClO生成使?jié)駶?rùn)的紅色紙條褪色，干燥部分沒(méi)有HClO，所以紙條不褪色，放置一段時(shí)間，由于水分子運(yùn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致整個(gè)紙條濕潤(rùn)而褪色
如需改進(jìn)，請(qǐng)簡(jiǎn)述設(shè)計(jì)方案將氯氣先通入裝有干燥的紅色紙條的試管，再通入裝有濕潤(rùn)的紅色紙條的試管中（若認(rèn)為合理．則此問(wèn)可不作答）．

Answer 1

分析 （1）氯離子核內(nèi)有17個(gè)質(zhì)子，核外有3個(gè)電子層，各層分別容納電子2，8，8，據(jù)此寫出氯離子結(jié)構(gòu)示意圖；
（2）濃鹽酸具有揮發(fā)性，加熱能夠促進(jìn)濃鹽酸的揮發(fā)，所以制取的氯氣中含有氯化氫和水蒸氣，用飽和食鹽水除去氯化氫，用濃硫酸吸收水；
（3）氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水；
（4）根據(jù)氯氣不能使紅色物質(zhì)褪色，HClO使有色的物質(zhì)褪色及水分子的運(yùn)動(dòng)來(lái)分析；

解答 解：（1）氯離子核內(nèi)有17個(gè)質(zhì)子，核外有3個(gè)電子層，各層分別容納電子2，8，8，結(jié)構(gòu)示意圖為：；
故答案為：；

（2）濃鹽酸具有揮發(fā)性，加熱能夠促進(jìn)濃鹽酸的揮發(fā)，所以制取的氯氣中含有氯化氫和水蒸氣，要得到干燥純凈的氯氣，應(yīng)依次通入盛有飽和食鹽水的洗氣瓶除去氯化氫，然后通入盛有濃硫酸的洗氣瓶除去水，
故答案為：除去氯氣中的氯化氫氣體；干燥氯氣；
（3）氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，化學(xué)方程式：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O；
故答案為：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O；
（4）因氯氣不能使紅色物質(zhì)褪色，HClO使有色的物質(zhì)褪色，且一段時(shí)間后水分子能運(yùn)動(dòng)到干燥的紅色紙條中，則實(shí)驗(yàn)不合理；
可設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)將氯氣先通入裝有干燥的紅色紙條的試管，再通入裝有濕潤(rùn)的紅色紙條的試管中，
故答案為：不合理；實(shí)驗(yàn)進(jìn)行中Cl2與濕潤(rùn)紅色紙條中的水反應(yīng)生成HClO使?jié)駶?rùn)的紅色紙條褪色，干燥部分沒(méi)有HClO，所以紙條不褪色，放置一段時(shí)間，由于水分子運(yùn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致整個(gè)紙條濕潤(rùn)而褪色；
將氯氣先通入裝有干燥的紅色紙條的試管，再通入裝有濕潤(rùn)的紅色紙條的試管中．

點(diǎn)評(píng) 本題考查氯氣的制取實(shí)驗(yàn)裝置及氯氣的性質(zhì)，明確裝置的作用及裝置中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)即可解答，側(cè)重考查學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)的能力，題目難度不大．