Question

20．某校化學實驗興趣小組為了探究在實驗室制備Cl₂的過程中有水蒸氣和HCl揮發出來，同時證明氯氣的某些性質，甲同學設計了如圖所示的實驗裝置（支撐用的鐵架臺省略），按要求回答問題．
（1）下列方法中，可制得氯氣的正確組合是D．
①MnO₂和濃鹽酸混合共熱　②KMnO₄和濃鹽酸混合
③次氯酸鈉和濃鹽酸混合　④K₂Cr₂O₇和濃鹽酸混合
⑤KClO₃和濃鹽酸混合
A．①②⑤B．②④⑤C．①②④D．全部可以
（2）若用含有0.2mol HCl的濃鹽酸與足量的MnO₂反應制取Cl₂，制得的Cl₂體積（標準狀況下）總是小于1.12L的原因是濃鹽酸的濃度隨反應的不斷進行逐漸變稀，變稀后將不再反應．
（3）①裝置B的作用是證明有水蒸氣產生．
②裝置D和E出現的不同現象說明的問題是干燥的氯氣無漂白性，潮濕的氯氣（次氯酸）有漂白性．
③裝置F的作用是吸收氯化氫中的氯氣．
④寫出裝置G中發生反應的離子方程式：Ag⁺+Cl^-=AgCl↓．
（4）乙同學認為甲同學的實驗有缺陷，不能確保最終通入AgNO₃溶液中的氣體只有一種．為了確保實驗結論的可靠性，證明最終通入AgNO₃溶液的氣體只有一種，乙同學提出在某兩個裝置之間再加一個裝置．你認為裝置應加在G、F之間（填裝置字母序號），裝置中應放碘化鉀淀粉試液（試劑）．

Answer 1

分析 探究在實驗室制備Cl₂的過程中有水蒸氣和HCl揮發出來，同時證明氯氣的某些性質，裝置A制備氯氣通過玻璃管中的無水硫酸銅，白色變藍色證明產物中有水生成，通過干燥的有色布條無變化，通過濕潤的有色布條褪色證明氯氣無漂白性，氯氣和水反應生成的次氯酸具有漂白性，通過四氯化碳吸收氯氣后通入裝置G中的硝酸銀溶液生成白色沉淀證明含有氯化氫氣體，
（1）利用強氧化劑氧化氯離子生成氯氣；
（2）二氧化錳與濃鹽酸反應，與稀鹽酸不反應；
（3）①硫酸銅吸水生成藍色硫酸銅晶體，檢驗是否含有水蒸氣；
②干燥的氯氣不能使有色物質褪色，氯氣不具有漂白性；
③氯氣易溶于有機溶劑，四氯化碳吸收氯氣，防止干擾F中氯化氫的檢驗；
④加入G中的氣體為氯化氫，與硝酸銀反應；
（4）氯氣與水反應會生成鹽酸，干擾G中氯化氫的檢驗，故在G、F之間用碘化鉀淀粉試液檢驗氯氣是否被完全吸收．

解答 解：（1）①①MnO₂和濃鹽酸混合共熱生成氯化錳、氯氣和水，
②KMnO₄和濃鹽酸混合常溫下反應生成氯化鉀、氯化錳、氯氣和水，
③次氯酸鈉和濃鹽酸混合發生氧化還原反應生成氯氣，
④K₂Cr₂O₇和濃鹽酸混合反應生成氯化鉀、氯化鉻、氯氣和水，
故答案為：D；
（2）濃鹽酸與足量MnO₂反應制取Cl₂，反應需要加熱，氯化氫易揮發，反應消化氯化氫，隨反應的不斷進行濃鹽酸的濃度逐漸變稀，稀鹽酸不反應不與MnO₂反應，
故答案為：濃鹽酸的濃度隨反應的不斷進行逐漸變稀，變稀后將不再反應；
（3）①硫酸銅吸水生成藍色硫酸銅晶體，檢驗含有水蒸氣，
故答案為：證明有水蒸氣產生；
②干燥的有色布條不褪色，說明氯氣不具有漂白性；濕潤的有色布條褪色，氯氣與水反應生成鹽酸與次氯酸，鹽酸不具有漂白性，所以使有色布條褪色的物質是次氯酸，故次氯酸漂白性，裝置D和E出現的不同現象說明的問題是：干燥的氯氣無漂白性，潮濕的氯氣（次氯酸）有漂白性，
故答案為：干燥的氯氣無漂白性，潮濕的氯氣（次氯酸）有漂白性；
③用四氯化碳吸收氯氣，防止干擾F中氯化氫的檢驗，
故答案為：吸收氯化氫中的氯氣；
④氯化氫與硝酸銀反應生成氯化銀和硝酸，反應離子方程式為Ag⁺+Cl^-=AgCl↓，
故答案為：Ag⁺+Cl^-=AgCl↓；
（4）氯氣與水反應會生成鹽酸，干擾G中氯化氫的檢驗，故在G、F之間加一裝置，用碘化鉀淀粉試液檢驗氯氣是否被完全吸收，
故答案為：G、F；碘化鉀淀粉試液．

點評 本題考查了實驗室制備氯氣的裝置分子、產物性質的檢驗、注意干擾物質的排除，掌握物質性質和實驗基礎是解題關鍵，題目難度中等．