Question

16．如圖1是某研究性學習小組設計制取氯氣，并以氯氣為反應物進行特定反應的裝置．
（1）要將C裝置接入B和D之間，正確的接法是：a→c→b→d．
（2）實驗開始時先點燃A處酒精燈，打開旋塞K，讓Cl₂充滿整個裝置，再點燃D處酒
精燈．Cl₂ 通過C裝置后進入D，D裝置內盛有炭粉，發生氧化還原反應，生成CO₂和HCl（g），發生反應的化學方程式為2Cl₂+C+2H₂O=4HCl+CO₂．
（3）D處反應完畢后，關閉旋塞K，移去兩個酒精燈，由于余熱的作用，A處仍有少量Cl₂產生，此時B中的現象是瓶中液面下降，長頸漏斗內液面上升，B的作用是貯存少量Cl₂，避免Cl₂對環境造成污染．
（4）用量筒量取20mL E中溶液，倒入已檢查完氣密性良好的分液漏斗中，然后再注入10mL CCl₄，蓋好玻璃塞（如圖），振蕩，靜置于鐵架臺上，等分層后取上層液和下層液，呈黃綠色的是下層液
（填“上層液”或“下層液”），再裝入如圖3所示的燒杯中，能使有色布條褪色的是上層液（同上）．
（5）在A、B、C、D、E裝置中有一處需要改進，說明需要改進的理由D中反應生成的HCl氣體極易溶于水，易發生倒吸

Answer 1

分析 （1）氣體通過盛有水的試管時應長進短出；
（2）根據反應物和生成物，結合質量守恒定律書寫化學方程式；
（3）關閉旋塞K，B中的氣體逐漸增多，壓強增大，B能貯存氣體；
（4）應用相似相溶原理，實際上是萃取知識的應用和考查；
（5）D裝置生成的氯化氫氣體是極易溶于水的氣體，直接插入水中容易引起倒吸；符合防倒吸的裝置都符合．

解答 解：（1）由裝置圖判斷判斷，氣體由B流經C進入到D中反應，氣體通過盛有水的試管時應長進短出，否則不能通過C裝置，故答案為：c，b；
（2）由題意知反應為Cl₂、C、H₂O，生成物為HCl和CO₂，則反應的化學方程式為2Cl₂+C+2H₂O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4HCl+CO₂，故答案為：2Cl₂+C+2H₂O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4HCl+CO₂；
（3）關閉旋塞K，移去兩個酒精燈，由于余熱的作用，A處仍有少量Cl₂產生，B中的氣體逐漸增多，壓強增大，則導致瓶中液面下降，長頸漏斗內液面上升，氯氣有毒，不能直接排放到空氣中，B具有貯存少量氯氣，并能防止空氣污染，
故答案為：瓶中液面下降，長頸漏斗內液面上升；貯存少量Cl₂，避免Cl₂對環境造成污染；
（4）應用相似相溶原理，氯氣在CCl₄中溶解度較大，而且四氯化碳的密度比水大，呈黃綠色的是溶有氯氣的下層四氯化碳層，能使有色布條褪色，氯氣在無機層與接觸發生化學反應生成次氯酸，而導致有色布條褪色的，故答案是：下層液；上層液；
（5）整套裝置中E裝置吸收易造成倒吸，因為D裝置發生反應生成氯化氫氣體極易溶于水，正確的吸收裝置只要能防倒吸均可，
故答案為：D中反應生成的HCl氣體極易溶于水，易發生倒吸；

點評 本題考查氯氣的制備和性質實驗，題目難度中等，萃取的相關知識，以及次氯酸的漂白原理和防倒吸的相關知識，題目不難，但夸度大．