Question

17．某研究性學習小組同學查閱資料得知，漂白粉與硫酸溶液反應可制取氯氣，化學方程式為Ca（ClO）₂+CaCl₂+2H₂SO₄$\frac{△}{\;}$2CaSO₄+2Cl₂↑+2H₂O，他們設計了如圖1所示的制取氯氣并驗證其性質的實驗裝置：

請回答下列問題：
（1）該實驗中A部分的裝置是圖2中的丁．
（2）A中發生反應一段時間后，B中的現象是溶液變藍．
B中發生反應的化學方程式為2KI+Cl₂=2KCl+I₂．
整套實驗裝置存在的明顯缺陷是無尾氣吸收裝置．
（3）寫出D裝置中發生反應的離子方程式Cl₂+H₂O═H⁺+Cl^-+HClO，H⁺+HCO₃^-═H₂O+CO₂↑．
（4）請你幫該小組同學設計一個實驗，證明洗氣瓶C中的Na₂SO₃已被氧化為Na₂SO₄（簡述實驗步驟）：取少量溶液置于潔凈的試管中，向其中加入稀HCl至不再產生氣體，再向其中滴入氯化鋇溶液，若產生白色沉淀，則證明亞硫酸鈉被氧化．

Answer 1

分析 依據實驗目的：制取氯氣并驗證其性質，依據化學方程式為Ca（ClO）₂+CaCl₂+2H₂SO₄$\frac{△}{\;}$2CaSO₄+2Cl₂↑+2H₂O中反應物狀態和反應條件選擇發生裝置，然后依次通入盛有淀粉碘化鉀溶液的B、亞硫酸鈉溶液的C、碳酸氫鈉溶液的D驗證氯水的性質，注意氯氣有毒，需要進行尾氣處理，據此解答；
（1）根據反應物的狀態及反應條件選擇氣體的發生裝置；
（2）氯氣具有強的氧化性，與碘化鉀反應生成單質碘和氯化鉀，單質碘遇淀粉變藍；氯氣是有毒的氣體，不能直接排放到空氣中，要用尾氣處理裝置處理；
（3）氯氣溶于水和水反應生成鹽酸和次氯酸，鹽酸和碳酸氫鈉反應生成水和二氧化碳；
（4）亞硫酸鈉被氧化生成硫酸鈉，只有驗證硫酸根離子的存在就可證明亞硫酸鈉已經被氧化；

解答 解：（1）從方程式可知反應物是固體和液體，反應條件是加熱，所以應選固液混合加熱型裝置，
故答案為：丁；
（2）氯氣具有強的氧化性，碘化鉀反應2KI+Cl₂═2KCl+I₂，生成的I₂遇到淀粉變藍色；氯氣是有毒的氣體，不能直接排放到空氣中，要用尾氣處理裝置處理；
故答案為：溶液變成藍色；2KI+Cl₂═2KCl+I₂；無尾氣吸收；
（3）D裝置中發生兩個反應：氯氣和水反應、鹽酸和碳酸氫鈉，反應的離子方程式分別為：Cl₂+H₂O═H⁺+Cl^-+HClO，H⁺+HCO₃^-═H₂O+CO₂↑，
故答案為：Cl₂+H₂O═H⁺+Cl^-+HClO，H⁺+HCO₃^-═H₂O+CO₂↑．
（4）亞硫酸鈉被氧化生成硫酸鈉，只有驗證硫酸根離子的存在就可證明亞硫酸鈉已經被氧化，檢驗硫酸根離子的存在選用試劑稀鹽酸和氯化鋇溶液，實驗設計如下：取少量溶液置于潔凈試管中，向其中加入稀鹽酸至不再產生氣體，再向其中滴入氯化鋇溶液，若產生白色沉淀證明Na₂SO₃已被氧化；
故答案為：取少量溶液置于潔凈試管中，向其中加入稀鹽酸至不再產生氣體，再向其中滴入氯化鋇溶液，若產生白色沉淀證明Na₂SO₃已被氧化；

點評 本題考查氯氣的實驗室制備、氯氣的性質、實驗的設計，硫酸根離子的檢驗注意排除其他離子的干擾．