Question

4．下圖是實驗室制備氯氣并進行一系列相關實驗的裝置（夾持及加熱儀器已略）．

（1）制備氯氣選用的藥品為二氧化錳和濃鹽酸，則相關的化學反應方程式為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．
（2）裝置B中飽和食鹽水的作用是除去Cl₂中的HCl．
（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d．

	a	b	c	d
Ⅰ	干燥的有色布條	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	無水CaCl2	濃硫酸	無水CaCl2
Ⅲ	濕潤的有色布條	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、碘單質的氧化性強弱．當向D中緩緩通入一定量氯氣時，可以看到無色溶液逐漸變為橙黃色，打開D裝置中活塞，將D中少量溶液加入裝置E中，振蕩．觀察到的現象是溶液分層，上層接近無色，下層（四氯化碳層）為紫紅色．經認真考慮，有同學提出該實驗方案仍有不足，請說明其中不足的原因是氯氣氧化性也強于碘，若通入Cl₂過量，可能是過量氯氣置換出I₂．
（5）裝置F中用足量NaOH溶液吸收剩余的氯氣，試寫出相應的化學方程式：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O．

Answer 1

分析 （1）二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應生成氯化錳、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；
（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）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，碘易溶于四氯化碳，四氯化碳密度大于水的密度，據此解答；
（5）氯氣與氫氧化鈉反應生成氯化鈉和次氯酸鈉和水．

解答 解：（1）二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應生成氯化錳、氯氣和水，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）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；
故答案為：除去Cl₂中的HCl；
（3）裝置C的實驗目的是驗證氯氣是否具有漂白性，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，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d；
故答案為：d；
（4）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中碘易溶于四氯化碳，出現溶液分層，上層接近無色，下層（四氯化碳層）為紫紅色，該現象不能說明溴的非金屬性強于碘，因為氯氣氧化性也強于碘，過量的氯氣也可將碘離子氧化；
故答案為：橙黃；溶液分層，上層接近無色，下層（四氯化碳層）為紫紅色；
氯氣氧化性也強于碘，若通入Cl₂過量，可能是過量氯氣置換出I₂；
（5）氯氣與氫氧化鈉反應生成氯化鈉和次氯酸鈉和水，化學方程式：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O；
故答案為：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O．

點評 本題考查氯氣實驗室制取，氯氣化學性質的檢驗，實驗方案設計的評價，題目綜合性較強，難度中等，熟悉實驗原理和氯氣性質是解題關鍵，側重考查學生分析實驗能力．