Question

4．氯氣是一種重要的化工原料．某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室中利用如圖所示裝置制取氯氣并探究其性質(zhì)．

（1）實(shí)驗(yàn)室用二氧化錳和濃鹽酸加熱制取氯氣，發(fā)生裝置中除圓底燒瓶和導(dǎo)管外還需用到的玻璃儀器有分液漏斗、酒精燈．
（2）裝置A中盛有的試劑是：飽和食鹽水，作用是：除去氯氣中的氯化氫．
（3）若D中品紅溶液褪色，則B裝置發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是：2Fe²⁺+4Br^-+3Cl₂=2Fe³⁺+6Cl^-+2Br₂．
（4）證明FeBr₂與Cl₂發(fā)生了（3）中氧化還原反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方法是：實(shí)驗(yàn)后，取少量B中溶液，滴加KSCN溶液，溶液變血紅色；另取少量B中溶液，加入CCl₄溶液，振蕩，靜置，下層液體呈橙色 （填操作方法）．
某研究性學(xué)習(xí)小組用剛吸收過少量SO₂的NaOH溶液吸收處理上述實(shí)驗(yàn)后的尾氣．經(jīng)分析吸收尾氣一段時(shí)間后，吸收液（呈強(qiáng)堿性）中肯定存在Cl^-、OH^-、CO₃^2-和SO₄^2-，對于可能存在的其他陰離子，研究小組提出以下3種假設(shè)：
假設(shè)1：只存在SO₃^2-； 假設(shè)2：只存在ClO^-； 假設(shè)3：既不存在SO₃^2-，也不存在ClO^-．
（5）學(xué)習(xí)小組判斷同時(shí)存在SO₃^2-和ClO^-是不可能的，理由是：SO₃^2-和ClO^-發(fā)生氧化還原反應(yīng)．
（6）現(xiàn)限選以下試劑，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請寫出實(shí)驗(yàn)步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論．
a．3mol•L^-1 H₂SO₄  b．0.01mol•L^-1 KMnO₄ c．1mol•L^-1 BaCl₂溶液 d．淀粉碘化鉀溶液 e．酚酞試液
步驟一：取少量吸收液于試管中，滴加3mol•L^-1 H₂SO₄至溶液呈中性，然后將所得溶液分裝于A、B兩試管中．
步驟二：向A試管中滴加少量b （填序號），若溶液褪色（填現(xiàn)象），則假設(shè)1成立．
步驟三：向B試管中滴加少量d （填序號），若溶液變藍(lán)色（填現(xiàn)象），則假設(shè)2成立．

Answer 1

分析 （1）二氧化錳和濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣加熱需酒精燈，需要用分液漏斗加濃鹽酸；
（2）濃鹽酸易揮發(fā)，制備的氯氣中含有氯化氫，依據(jù)氯化氫和氯氣的溶解性選擇合適的除雜劑；
（3）氯氣具有強(qiáng)氧化性，能夠溴化亞鐵中的溴離子和二價(jià)鐵離子，生成單質(zhì)溴和三價(jià)鐵離子；
（4）三價(jià)鐵離子和硫氰酸鉀溶液反應(yīng)生成血紅色溶液；生成的溴單質(zhì)可以利用四氯化碳萃取的現(xiàn)象來分析發(fā)生了反應(yīng)；
（5）亞硫酸根具有強(qiáng)的還原性，次氯酸根具有強(qiáng)的氧化性，二者混合會發(fā)生氧化還原反應(yīng)；
（6）KMnO₄ 具有強(qiáng)氧化性，SO₃^2-中+4價(jià)的硫具有還原性，二者能夠發(fā)生氧化還原反應(yīng)使高錳酸鉀褪色；
ClO-具有強(qiáng)的氧化性，能夠氧化碘離子生成單質(zhì)碘，碘遇到淀粉變藍(lán)．

解答 解：（1）二氧化錳和濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣加熱需酒精燈，需要用分液漏斗加濃鹽酸；
故答案為：分液漏斗；酒精燈；
（2）濃鹽酸易揮發(fā)，制備的氯氣中含有氯化氫，氯氣在飽和食鹽水中溶解度不大，氯化氫易溶于水，所以用盛放飽和食鹽水的A洗氣瓶除去氯氣中的氯化氫；
故答案為：飽和食鹽水；除去氯氣中的氯化氫；
（3）D中品紅溶液褪色，B中通入足量的氯氣，氯氣具有強(qiáng)氧化性，足量的氯氣與溴化亞鐵反應(yīng)生成氯化鐵和溴，離子方程式為：2Fe²⁺+4Br^-+3Cl₂═2Fe³⁺+6Cl^-+2Br₂，
故答案為：2Fe²⁺+4Br^-+3Cl₂═2Fe³⁺+6Cl^-+2Br₂；
（4）要證明FeBr₂與Cl₂發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，只需分別證明三價(jià)鐵離子和溴單質(zhì)的存在，而三價(jià)鐵離子和硫氰酸鉀溶液反應(yīng)生成血紅色溶液，溴的四氯化碳顯棕紅色，所以操作方法為：實(shí)驗(yàn)后，取少量B中溶液，滴加KSCN溶液，溶液變血紅色；另取少量B中溶液，加入CCl₄溶液，振蕩，靜置，下層液體呈橙色；
故答案為：實(shí)驗(yàn)后，取少量B中溶液，滴加KSCN溶液，溶液變血紅色；另取少量B中溶液，加入CCl₄溶液，振蕩，靜置，下層液體呈橙色；
（5）亞硫酸根具有強(qiáng)的還原性，次氯酸根具有強(qiáng)的氧化性，二者混合會發(fā)生氧化還原反應(yīng)；
故答案為：SO₃^2-和ClO^-因發(fā)生氧化還原反應(yīng)；
（6）步驟二：酸性KMnO₄溶液具有強(qiáng)的氧化性，能夠氧化具有還原性的亞硫酸根離子，本身被還原，溶液褪色；
步驟三：ClO^-具有強(qiáng)的氧化性，能夠氧化碘離子生成單質(zhì)碘，碘遇到淀粉變藍(lán)；
故答案為：b；褪色；d；變藍(lán)色．

點(diǎn)評 本題考查了氯氣的性質(zhì)和實(shí)驗(yàn)室制備，明確制取的原理以及氯氣的性質(zhì)等是解題關(guān)鍵，題目綜合性強(qiáng)，難度較大．