Question

18．某學習小組通過查閱資料發現用KClO₃和濃鹽酸反應也可以制備氯氣．為此該小組利用如圖所示裝置在實驗室中制取Cl₂并探究其相關性質：

（1）裝置A中存在一處錯誤，請改正這處錯誤：改長頸漏斗為分液漏斗．
（2）下列還可收集Cl₂的正確裝置是C．

（3）為了除去氯氣中的氯化氫，需要在裝置A、B之間添加裝置E，裝置E中所盛裝的試劑為飽和食鹽水．為了探究使有色布條褪色的是氯氣還是氯氣與水反應的生成物，需要在整套裝置中添加裝置E，其中加入濃硫酸，裝置E在整套裝置中的添加位置為b（填序號）．
a．A、B之間　　　　　　　b．B、C之間
c．C、D之間            d．D之后
（4）取下集氣瓶B，將鐵絲加熱至紅熱狀態，伸入到集氣瓶B中，可以觀察到的現象是集氣瓶內和瓶口出現棕黃色煙，能檢驗該反應產物中鐵元素價態的試劑是bcd（填序號）．
a．氯水   b．蒸餾水和鐵粉     c．氫氧化鈉溶液     d．KSCN溶液
（5）另外一個化學學習小組就環境保護方面指出了上述裝置的缺陷，并給出了改進措施，該改進措施是在裝置D后增加一個盛裝濃堿液的裝置，使堿液吸收逸出的氯氣尾氣．

Answer 1

分析 （1）裝置中反應試劑是濃鹽酸易揮發，需要用分液漏斗加入；
（2）氯氣密度大于空氣密度，能夠溶于水，易于氫氧化鈉溶液反應；
（3）制備出的氯氣含有揮發出的氯化氫，通過飽和食鹽水可以除去，減小氯氣的溶解性；探究使有色布條褪色的是氯氣還是氯氣與水反應的生成物，需要在整套裝置中添加裝置E，其中加入濃硫酸，應在C裝置前干燥氯氣；
（4）鐵在氯氣中燃燒發出棕黃色煙氯化鐵；依據氯化鐵性質分析三價鐵離子結合氫氧根離子會生成紅褐色沉淀，和鐵反應生成氯化亞鐵，溶液顏色發生改變，溶解后加入硫氰酸鉀溶液呈血紅色檢驗；
（5）氯氣有毒，直接排放能夠引起空氣污染，氯氣與氫氧化鈉溶液反應，可以用氫氧化鈉溶液吸收．

解答 解：（1）裝置中反應試劑是濃鹽酸易揮發，需要用分液漏斗加入，改長頸漏斗為分液漏斗，故答案：改長頸漏斗為分液漏斗；
（2）氯氣密度大于空氣密度，能夠溶于水，易于氫氧化鈉溶液反應；
A．沒有出去空氣，集氣瓶容易發生爆炸，故A錯誤；
B．氯氣密度大于空氣密度，應選擇向上排空氣法收集，故B錯誤；
C．氯氣密度大于空氣密度，選擇向上排空氣法收集，氯氣有毒用氫氧化鈉吸收，應用防止倒吸裝置，故C正確；
D．氯氣與氫氧化鈉溶液反應，收集不到氯氣，故D錯誤；
故選：C；
（3）制備出的氯氣含有揮發出的氯化氫，通過飽和食鹽水可以除去，減小氯氣的溶解性；探究使有色布條褪色的是氯氣還是氯氣與水反應的生成物，需要在整套裝置中添加裝置E，其中加入濃硫酸，應在C裝置前干燥氯氣，選擇裝置B、C之間；
故答案為：飽和食鹽水；b；
（4）鐵在氯氣中燃燒，集氣瓶內和瓶口出現棕黃色煙氯化鐵；依據氯化鐵性質分析三價鐵離子結合氫氧根離子會生成紅褐色沉淀，和鐵反應生成氯化亞鐵，溶液顏色發生改變，溶解后加入硫氰酸鉀溶液呈血紅色檢驗；
a．氯水，加入不出現明顯現象，不能檢驗鐵離子存在，故a不選；                                
b．蒸餾水和鐵粉，用蒸餾水溶解氯化鐵的溶液中加入鐵反應溶液顏色變化為淺綠色，證明鐵離子存在，故b正確；
c．蒸餾水和氫氧化鈉溶液，用蒸餾水溶解氯化鐵后加入氫氧化鈉溶液會生成氫氧化鐵紅褐色沉淀，可以鑒別鐵離子的存在，故c正確；                   
d．蒸餾水和KSCN溶液，用蒸餾水溶解氯化鐵，加入KSCN溶液出現血紅色溶液證明鐵離子存在，故d正確；
故答案為：集氣瓶內和瓶口出現棕黃色煙；bcd；
（5）氯氣有毒，直接排放能夠引起空氣污染，應該在裝置D后增加一個盛裝濃堿液的裝置，使堿液吸收逸出的氯氣尾氣；
故答案為：在裝置D后增加一個盛裝濃堿液的裝置，使堿液吸收逸出的氯氣尾氣．

點評 本題考查了氯氣的制備及性質檢驗，熟悉氯氣制備原理及收集、凈化、尾氣處理裝置的選擇是解題關鍵，題目難度中等．