Question

某課外小組同學用如圖所示裝置在實驗室制備氯氣并探究其相關性質（夾持設備已略）．
（1）制備氯氣選用的藥品為：漂粉精固體和濃鹽酸，相關的離子反應方程式為：

 

；
（2）裝置B的作用之一是安全瓶，監測實驗進行時C中是否發生堵塞，請寫出發生堵塞時B中的現象

 

；
（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①、②、③依次放入

 

；（選填字母）

	①	②	③
a	干燥的有色布條	堿石灰	濕潤的有色布條
b	干燥的有色布條	硅   膠	濕潤的有色布條
c	濕潤的有色布條	濃硫酸	干燥的有色布條
d	濕潤的有色布條	無水氯化鈣	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中緩緩通入一定量氯氣時，可以看到無色溶液逐漸變為

 

色，說明氯的非金屬性大于溴；之后打開活塞，將裝置D中少量溶液加入裝置E中，振蕩；觀察到的現象是

 

，則說明溴的非金屬性大于碘；
（5）有同學提出該實驗方案仍有不足，請說明其中兩點不足及原因是：①

 

；②

 

．

Answer 1

分析：（1）依據漂白精的成分為次氯酸鈉具有氧化性，可以氧化鹽酸中的氯離子；依據氧化還原反應電子守恒和電荷守恒、原子守恒寫出；
（2）依據裝置中氣體壓強變化和長頸漏斗中 液體液面變化分析判斷；
（3）依據氯氣無漂白作用，氯氣和水反應生成次氯酸具有漂白性進行試驗設計；
（4）依據氯氣和溴化鈉反應生成溴單質，溴單質水溶液中為橙色或黃色；液體溴單質和碘化鉀溶液中的碘化鉀反應生成碘單質，碘單質遇到淀粉變藍色；
（5）依據裝置圖氣體流向分析，E裝置中 D處不能排除氯氣的干擾；裝置F處不能吸收生成的污染性氣體二氧化硫；

解答：解：（1）漂白精的成分為次氯酸鈉具有氧化性，可以氧化鹽酸中的氯離子；反應為次氯酸根離子和氯離子在酸溶液中發生氧化還原反應，反應的離子方程式為：ClO^-+Cl^-+2H⁺=Cl₂↑+H₂O；
故答案為：ClO^-+Cl^-+2H⁺=Cl₂↑+H₂O； 
（2）裝置B的作用之一是安全瓶，監測實驗進行時C中是否發生堵塞，若堵塞，裝置AB中氣體壓強增大，會把B中的液體壓入長頸漏斗中形成水柱；
故答案為：氣體中長頸漏斗中液面明顯上升，形成水柱； 
（3）氯氣無漂白作用，氯氣和水反應生成次氯酸具有漂白性；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，
a、氯氣從食鹽水中出來會含有水蒸氣，干燥有色布條會褪色，通過堿石灰后，氯氣會被吸收，后續試驗無法驗氯氣是否具有漂白性，故a錯誤；
b、氯氣從食鹽水中出來會含有水蒸氣，干燥有色布條會褪色，通過硅膠后，水蒸氣會被吸收，但遇到濕潤的有色布條會褪色，不能證明其漂白作用的物質，故b錯誤；
c、氯氣從食鹽水中出來會含有水蒸氣，濕潤有色布條會褪色，加入濃硫酸，氣體不能進入后面裝置，不能證明氯氣是否有漂白性，故c錯誤；
d、氯氣從食鹽水中出來會含有水蒸氣，濕潤有色布條會褪色，通過固體干燥劑氯化鈣吸收水后，遇干燥的有色布條不褪色證明氯氣無漂白性；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中是溴化鈉，當向D中緩緩通入少量氯氣時，氯氣和溴化鈉反應生成溴單質，可以看到無色溶液逐漸變為黃，所以現象為：溶液從無色變化為黃色：氧化還原反應中氧化劑的氧化性大于氧化產物，說明氯氣的氧化性強于溴；打開活塞，將裝置D中含溴單質的少量溶液加入含碘化鉀淀粉溶液的裝置E中，溴單質和碘化鉀反應生成碘單質，碘單質遇淀粉變藍；
故答案為：黃（或橙）； 溶液變藍色； 
（5）裝置中在驗證溴單質氧化性大于碘單質的實驗驗證方法中 不能排除氯氣氧化碘離子的干擾作用；最后裝置F氯氣通入會和水反應生成鹽酸，鹽酸和亞硫酸氫鈉反應生成二氧化硫污染氣，不能被吸收；
故答案為：①E處未能排除D中過量Cl₂的干擾，而置換出I₂； 
②Cl₂通入NaHSO₃溶液中會產生SO₂，污染空氣；

點評：本題考查了氯氣實驗室制取，氯氣化學性質的應用，實驗設計，實驗裝置的原理分析，化學方程式的書寫，題目難度中等．