Question

4．如圖所示，是一個制取氯氣并以氯氣為原料進行特定反應的裝置，其中各試劑瓶裝的試劑為：B（氫硫酸）、C（溴化亞鐵溶液）、D（碘化鉀淀粉溶液）、E（混有二氧化硫的氯化鋇溶液）、F（水）、H（紫色石蕊溶液）．

（1）A是氯氣發生裝置，其化學反應方程是MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．
（2）Ⅰ中b瓶內加入的液體最好是飽和食鹽水．
（3）用圖示的Ⅱ或Ⅲ代替Ⅰ是否可行？Ⅱ可行，Ⅲ不行．簡要說明理由Ⅱ與Ⅰ原理相同，而Ⅲ中因c瓶口密封，體積不能改變，增大壓強會有危險
（4）實驗開始時，先點燃A處酒精燈，打開分液漏斗旋塞和Ⅰ處活塞，讓氯氣充滿整個裝置，再點燃G處酒精燈，回答下列問題：
①怎樣證明氯氣已充滿了整個裝置？觀察當整個裝置內充滿黃綠色氣體時，說明氯氣已充滿整個裝置．
②下列裝置中的現象是C溶液由淺綠色變為深紅棕色；D溶液變藍；E生成白色沉淀；F溶液呈現淺黃綠色．
（5）G裝置的硬質玻璃管內盛有炭粉，發生氧化還原反應，其產物為二氧化碳和氯化氫，寫出G中反應的化學方程式C+2H₂O+2Cl₂$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$CO₂↑+4HCl↑．裝置F的作用是向G中提供反應所需的水蒸氣．

Answer 1

分析 （1）二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應生成氯氣、氯化錳、水；
（2）A中濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件下發生反應生成Cl₂，Ⅰ中b瓶是用來貯存Cl₂的，則應選用一種Cl₂在其中溶解度非常小的液體，一般選用飽和食鹽水；
（3）Ⅱ與Ⅰ原理相同，而Ⅲ中因c瓶口密封，不能氣體流通；
（4）①a依據氯氣黃綠色的物理性質判斷；
②b氯氣具有強的氧化性與氫硫酸反應生成硫單質；與溴化亞鐵反應生成溴單質和氯化鐵；與碘化鉀反應生成單質碘；與二氧化硫反應生成硫酸和鹽酸，硫酸根與鋇離子反應生成硫酸鋇沉淀；氯氣通入紫色的石蕊試液反應生成鹽酸和次氯酸，鹽酸具有酸性，次氯酸具有漂白性；
（5）氯氣通過F裝置帶出水蒸氣，進入G中，碳、水蒸氣、氯氣發生反應生成二氧化碳和氯化氫；

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、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中濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件下發生反應生成Cl₂，Ⅰ中b瓶是用來貯存Cl₂的，則應選用一種Cl₂在其中溶解度非常小的液體，一般選用飽和食鹽水；
故答案為：飽和食鹽水；
（3）Ⅱ與Ⅰ原理相同，而Ⅲ中因c瓶口密封，不能氣體流通；
故答案為：Ⅱ可行，Ⅲ不行．Ⅱ與Ⅰ原理相同，而Ⅲ中因c瓶口密封，體積不能改變，增大壓強會有危險；
（4）a氯氣是黃綠色氣體，觀察當整個裝置內充滿黃綠色氣體時，說明氯氣已充滿整個裝置；
故答案為：觀察當整個裝置內充滿黃綠色氣體時，說明氯氣已充滿整個裝置；
b氯氣通過C溴化亞鐵溶液氧化亞鐵離子和溴離子為鐵離子，溶液由淺綠色變為深紅棕色；通入D碘化鉀淀粉溶液生成碘單質遇淀粉變藍；通入E混有二氧化硫的氯化鋇溶液，氧化二氧化硫為硫酸，生成白色沉淀；氯氣通入水中形成氯水，溶液呈現淺黃綠色；
故答案為：溶液由淺綠色變為深紅棕色；溶液變藍；生成白色沉淀；溶液呈現淺黃綠色；
（5）G裝置的硬質玻璃管內盛有碳粉，發生氧化還原反應，其產物為二氧化碳和氯化氫，結合原子守恒寫出化學方程式為：C+2H₂O+2Cl₂$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$CO₂↑+4HCl↑；F為G提供水蒸氣的作用；
故答案為：C+2H₂O+2Cl₂$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$CO₂↑+4HCl↑；向G中提供反應所需的水蒸氣；

點評 本題考查了氯氣實驗室制備、氯氣性質的驗證、反應產物的判斷，準確分析實驗過程、熟悉氯氣性質是解題關鍵，題目難度中等．