Question

9．如圖是一個制取氯氣并以氯氣為原料進行特定反應的裝置．

（l）A是氯氣發生裝置，寫出其中的化學反應方程式MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．
（2）a儀器的名稱為圓底燒瓶．
（3）實驗開始時，先點燃A處的酒精燈，打開活塞K，讓氯氣充滿整個裝置，再點燃D處酒精燈，連接上E裝置．D裝置的硬質玻璃管內盛有炭粉，反應產物為CO₂和HC1．寫出D中反應的化學方程式2Cl₂+C+2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4HCl+CO₂，裝置C的作用是吸收HCl氣體，并提供水蒸氣參與D中反應．
（4）在E處，若漏斗內氣體帶有黃綠色，則紫色石蕊試液的顏色變化為由紫色變為紅色，再變為無色．
（5）若將E處燒杯中溶液改為澄清石灰水，反應過程中現象為②（填序號）．
①有白色沉淀生成；②無白色沉淀生成；③先生成白色沉淀，而后白色沉淀消失．
（6）D處反應完畢后，關閉活塞K，移去酒精燈，由于余熱的作用，A處仍有Cl₂產生，則裝置B
中的現象是裝置B中瓶內頁面下降，長頸漏斗中液面上升；若發現裝置B中該現象不明顯，可能的原因是A或B裝置漏氣；查找原因時可用肥皂水或濕潤的碘化鉀淀粉試紙等，若用蘸有濃氨水的玻璃棒檢查時觀察到有白煙產生，寫出該氧化還原反應的化學方程式3Cl₂+8NH₃=N₂+6NH₄Cl．

Answer 1

分析 （1）A中二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應生成氯氣、氯化錳和水；
（2）依據儀器的形狀說出其名稱；
（3）依據題干結合原子個數守恒可知氯氣與碳、水蒸氣反應生成氯化氫和二氧化碳；氯化氫氣體極易溶于水，且水能提供水蒸氣，據此分析；
（4）氯氣與水反應生成鹽酸和次氯酸，鹽酸具有酸性，次氯酸具有漂白性，據此判斷現象；
（5）氯化氫、次氯酸和澄清石灰水反應都生成可溶性的鹽和水；
（6）根據B裝置內氣體的壓強變化分析液面變化；若發現裝置B中該現象不明顯，可能是A或B裝置漏氣，氯氣和氨氣相遇，有濃厚的白煙并在容器內壁凝結，同時生成一種常見的氣體單質，白煙為氯化銨、單質為氮氣．

解答 解：（1）二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應生成氯氣、氯化錳和水，化學方程式：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O； 
故答案為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；  
  （2）a儀器的名稱為圓底燒瓶；
故答案為：圓底燒瓶；
（3）氯氣與碳、水蒸氣反應生成氯化氫和二氧化碳，化學方程式：2Cl₂+C+2H₂O $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ 4HCl+CO₂；鹽酸有揮發性，所以制取的氯氣中含有氯化氫氣體，氯化氫極易溶于水，通過以上分析知，C裝置的作用是：吸收Cl₂中的HCl氣體，提供D處所需水蒸氣，
故答案為：2Cl₂+C+2H₂O $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ 4HCl+CO₂；  吸收HCl氣體，并提供水蒸氣參與D中反應；
（4）氯氣與水反應生成鹽酸和次氯酸，鹽酸具有酸性能夠使石蕊溶液由紫色變為紅色，次氯酸具有漂白性能夠使變紅的溶液褪色，所以現象為：由紫色變為紅色，再變為無色；
故答案為：由紫色變為紅色，再變為無色；
 （5）剩余的氯氣在E裝置中和水反應生成鹽酸和次氯酸，氯化氫、次氯酸和澄清石灰水反應都生成可溶性的鹽和水，所以反應過程無現象無白色沉淀生成，
故答案為：②；
（6）D處反應完畢后，關閉旋塞K，移去酒精燈，但由于余熱的作用，A處仍有Cl₂產生，氣體通過導管進入B裝置，導致B裝置中氣體的壓強增大，大于大氣壓，迫使瓶中液面下降，長頸漏斗內液面上升，若發現裝置B中該現象不明顯，可能是A或B裝置漏氣，氯氣和氨氣相遇，有濃厚的白煙，白煙為氯化銨同時生成單質為氮氣，該反應為3Cl₂+8NH₃═6NH₄Cl+N₂，
故答案為：裝置B中瓶內液面下降，長頸漏斗內液面上升；A或B裝置漏氣；3Cl₂+8NH₃═6NH₄Cl+N₂．

點評 本題為以氯氣的制取和性質結合的實驗題，熟悉氯氣制備的原理及氯氣、氯水的性質是解題關鍵，注意結合題干信息、靈活運用物質之間的反應，題目難度中等．