Question

8．高錳酸鉀是一種典型的強氧化劑，無論在實驗室還是在化工生產中都有重要的應用．
下圖是實驗室制備氯氣并進行一系列相關實驗的裝置（夾持設備已略）．

（1）制備氯氣選用的藥品為：高錳酸鉀和濃鹽酸，相應的離子方程式為：2MnO₄^-+16H⁺+10Cl^-=2 Mn²⁺+5Cl₂↑+8H₂O．
（2）裝置B的作用是除雜和安全瓶，監測實驗進行時C中可能發生堵塞，請寫出發生堵塞時B中的現象錐形瓶中液面下降，長頸漏斗中液面上升．
（3）裝置C的實驗目的是驗證氯氣是否具有漂白性，為此C中I、II、III依次放入c．（選a或b或c）

	a	b	c
I	干燥的有色布條	濕潤的有色布條	濕潤的有色布條
II	堿石灰	濃硫酸	無水氯化鈣
III	濕潤的有色布條	干燥的有色布條	干燥的有色布條

（4）設計裝置D、E的目的是比較氯、溴、碘的非金屬性．當向D中緩緩通入足量氯氣時，可以看到無色溶液逐漸變為紅棕色，說明氯的非金屬性大于溴．打開活塞，將D中的少量溶液加入E中，振蕩E．觀察到的現象是E中溶液分為兩層，上層（苯層）為紫紅色．該現象不能（填“能”或“不能”）說明溴的非金屬性強于碘，原因是過量的Cl₂也可將I^-氧化為I₂．

Answer 1

分析 裝置A是高錳酸鉀和濃鹽酸在常溫下反應生成氯氣、氯化鉀、氯化錳和水，氯氣中含雜質氯化氫，通過裝置B中飽和食鹽水除去，通過無水氯化鈣干燥氣體，驗證氯氣是否具有漂白性，則先通過I中濕潤的有色布條，觀察到褪色，再利用II中固體干燥劑（無水氯化鈣或硅膠）干燥后，在Ⅲ中放入干燥的有色布條，觀察到顏色不褪，則驗證氯氣不具有漂白性，D、E的目的是比較氯、溴、碘的非金屬性，D中發生氯氣與NaBr的反應生成溴，打開活塞，將裝置D中少量溶液加入裝置E中，氯氣、溴均可與KI反應生成碘，則E中碘易溶于苯，出現分層后上層為紫紅色的苯層，該現象不能說明溴的非金屬性強于碘，過量的氯氣也可將碘離子氧化，應排除氯氣的干擾，最后剩余氣體被氫氧化鈉吸收，
（1）高錳酸鉀和濃鹽酸反應生成錳離子、氯氣和水；
（2）鹽酸易揮發，反應制取的氯氣中含有氯化氫，裝置B中飽和食鹽水的作用是除去Cl₂中的HCl；裝置B亦是安全瓶，監測實驗進行時C中是否發生堵塞，發生堵塞時B中的，壓強增大；
（3）驗證氯氣是否具有漂白性，要驗證干燥氯氣無漂白性，濕潤的有色布條中，氯氣和水反應生成次氯酸具有漂白性；
（4）打開活塞，將裝置D中少量溶液加入裝置E中，生成的溴單質和碘化鉀反應生成碘單質，碘單質溶解于苯中，振蕩分層，苯層在上層；氯氣具有強氧化性；由于過量的氯氣也能夠氧化碘離子，無法說明溴單質氧化性強于碘單質．

解答 解：（1）高錳酸鉀溶液與濃鹽酸反應生成錳離子、氯氣與水，反應的離子方程式為：2MnO₄^-+16H⁺+10Cl^-=2 Mn²⁺+5Cl₂↑+8H₂O，
故答案為：2MnO₄^-+16H⁺+10Cl^-=2 Mn²⁺+5Cl₂↑+8H₂O；
（2）鹽酸易揮發，反應制取的氯氣中含有氯化氫，裝置B中飽和食鹽水的作用是除去Cl₂中的HCl；裝置B亦是安全瓶，監測實驗進行時C中是否發生堵塞，發生堵塞時B中的，壓強增大，B中長頸漏斗中液面上升，形成水柱，
故答案為：除雜和安全瓶；錐形瓶中液面下降，長頸漏斗中液面上升；
（3）裝置C的實驗目的是驗證氯氣是否具有漂白性，要驗證干燥氯氣無漂白性，濕潤的有色布條中，氯氣和水反應生成次氯酸具有漂白性，選項中abc的Ⅱ中都是干燥劑，根據圖示裝置可知，II中應該為固體干燥劑，氯氣干燥后再通入濕潤的有色布條不能驗證氯氣的漂白性，所以C中I、II、III依次放入濕潤的有色布條、無水氯化鈣、干燥的有色布條，所以選c，
故答案為：c；
（4）打開活塞，將裝置D中含溴單質的少量溶液加入焓碘化鉀和苯的裝置E中，溴單質和碘化鉀反應生成碘單質，碘單質溶于苯呈紫紅色，振蕩；觀察到的現象是：E中溶液分為兩層，上層（苯層）為紫紅色；氯氣具有強氧化性，過量的氯氣能夠將碘離子氧化成碘單質，所以該現象不能說明溴的非金屬性強于碘，
故答案為：E中溶液分為兩層，上層（苯層）為紫紅色；不能；過量的Cl₂也可將I^-氧化為I₂．

點評 本題考查了氯氣實驗室制取、氯氣化學性質、實驗設計、實驗裝置的理解評價、化學方程式的書寫等，是對所學知識的綜合運用，注意基礎知識的掌握，本題難度中等．