Question

“84消毒液”與硫酸溶液反應(yīng)可以制取氯氣，反應(yīng)方程式為：NaClO+NaCl+H₂SO₄ Na₂SO₄+Cl₂↑+H₂O． 為探究氯氣的性質(zhì)，某同學(xué)設(shè)計了如下所示的實驗裝置
請回答：
（1）從①、②、③裝置中選擇合適的制氣裝置（A處）______（填寫序號）．
（2）裝置B、C中依次放的是干燥的紅色布條和濕潤的紅色布條，實驗過程中該同學(xué)發(fā)現(xiàn)裝置B中的布條也褪色，其原因可能是______，說明該裝置存在明顯的缺陷，請?zhí)岢龊侠淼母倪M的方法______．
（3）為了驗證氯氣的氧化性，將氯氣通Na₂SO₃溶液中，寫出氯氣與Na₂SO₃溶液反應(yīng)的離子方程式______．
（4）寫出氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式______，為驗證尾氣吸收后的溶液中存在氯離子，正確的操作為______．
（5）已知RCH₂COOH和Cl₂在紅磷存在時發(fā)生取代反應(yīng)生成RCHClCOOH．現(xiàn)有分子式為C₄H₈O₂的羧酸A，發(fā)生如下變化．

E的分子式為C₈H₁₂O₄，E的核磁共振氫譜顯示只有一個峰．寫出E的結(jié)構(gòu)簡式______．

Answer 1

解：（1）由NaClO+NaCl+H₂SO₄ Na₂SO₄+Cl₂↑+H₂O可知，反應(yīng)有液體參加，需要加熱，所以選裝置②．
故答案為：②．
（2）裝置B中干燥的有色布條褪色，Cl₂中可能混有少量的水蒸氣，應(yīng)在在A和B之間增加盛有濃H₂SO₄的洗氣瓶，除去Cl₂中的水蒸氣．
故答案為：Cl₂中混有少量的水蒸氣；在A和B 之間增加盛有濃H₂SO₄的洗氣瓶，除去Cl₂中的水蒸氣．
（3）氯氣把 SO₃^2-氧化為SO₄^2-，自身被還原為Cl^-，反應(yīng)離子方程式為SO₃^2-+Cl₂+H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+2H⁺．
故答案為：SO₃^2-+Cl₂+H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+2H⁺．
（4）氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉、水，反應(yīng)化學(xué)方程式為 Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O；檢驗氯離子的操作為：取少量溶液于試管中，先加HNO₃調(diào)節(jié)pH為酸性，在加AgNO₃溶液，如有白色沉淀生成，證明原溶液中有Cl^-．
故答案為：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O；取少量溶液于試管中，先加HNO₃調(diào)節(jié)pH為酸性，在加AgNO₃溶液，如有白色沉淀生成，證明原溶液中有Cl^-．
（5）由題目信息及轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，B為C₃H₇ClCOOH，D為C₃H₇（OH）COOH，E的分子式為C₈H₁₂O₄，E為環(huán)酯，E的核磁共振氫譜顯示只有一個峰，分子中含有4個甲基，故A中含有2個甲基，所以B為C（CH₃）₂ClCOOH，D為C（CH₃）₂（OH）COOH，所以E的結(jié)構(gòu)簡式為．
故答案為：．
分析：（1）由NaClO+NaCl+H₂SO₄ Na₂SO₄+Cl₂↑+H₂O可知，反應(yīng)有液體參加，需要加熱，據(jù)此判斷．
（2）裝置B中干燥的有色布條褪色，說明有水參與反應(yīng)，而水只能來源于氣體中，制備的氯氣未進行干燥，應(yīng)除去氣體中的水蒸氣．
（3）氯氣把 SO₃^2-氧化為SO₄^2-，自身被還原為Cl^-．
（4）氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉、水；利用氯離子與銀離子生成氯化銀白色沉淀檢驗氯離子．
（5）由題目信息及轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，B為C₃H₇ClCOOH，D為C₃H₇（OH）COOH，E的分子式為C₈H₁₂O₄，E為環(huán)酯，E的核磁共振氫譜顯示只有一個峰，分子中含有4個甲基，故A中含有2個甲基，所以B為C（CH₃）₂ClCOOH，D為C（CH₃）₂（OH）COOH．
點評：本題考查學(xué)生對實驗原理與裝置的理解選取與評價、常用化學(xué)用語書寫、離子具檢驗與實驗方案設(shè)計、有機推斷、閱讀獲取信息能力等，難度中等，（4）中結(jié)構(gòu)簡式的書寫為易錯點，根據(jù)信息結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系推斷物質(zhì)A的結(jié)構(gòu)特點是關(guān)鍵．