Question

14．某學習小組欲用如圖裝置制取純凈干燥的氯氣，并探究其性質．

（1）裝置A中發生反應的化學方程式為MnO₂+4HCl（濃）═$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）欲制得干燥的氯氣，B中廣口瓶所裝液體X為濃硫酸；
（3）欲收集純凈干燥的氯氣并檢驗氯氣部分性質，上述儀器接口的連接順序為：
a→（g）→（f）→（b）→（c）→（j）→（k）；
（4）連接好裝置，將A中氣體通入D中較長時間，可觀察到的現象是石蕊試液先變紅后褪色，最后呈淺黃綠色；
（5）實驗設計及改進：利用制得的純凈干燥氯氣，用下圖裝置證明Na₂SO₃具有還原性；同時對上述實驗的不足進行改進．
試劑：Na₂SO₃溶液、Ba（ NO₃）₂溶液、BaCl₂溶液、稀鹽酸、NaOH溶液、紫色石蕊溶液
試完成下列表格中的問題：

實驗裝置設計．	（注明所用試劑及氣體流向）
實驗步驟及現象	連接好裝置，將氯氣通入亞硫酸鈉溶液中，充分反應．取少量所得溶液與試管，滴入幾滴氯化鋇，有白色沉淀，再加入少量鹽酸，沉淀不溶解．
離子方程式	Cl2+SO32-+H2O=2Cl-+SO42-+2H+； SO42-+Ba2+=BaSO4↓
結論	Na2SO3具有還原性，能被氯氣氧化成Na2SO4

Answer 1

分析 （1）二氧化錳與濃鹽酸加熱生成氯化錳、氯氣和水；
（2）加熱反應，制備的氯氣中含有水蒸氣，B為干燥氯氣裝置，結合濃硫酸具有吸水性解答；
（3）要完成實驗目的則裝置連接順序為：實驗發生裝置→除雜裝置→收集裝置→性質檢驗裝置→尾氣處理裝置排序；
（4）氯氣與水反應：Cl₂+H₂O═HCl+HClO，生成的HCl有酸性使石蕊變紅，HClO具有漂白性，將石蕊漂白而褪色，據此解答；
（5）要檢驗亞硫酸的還原性，應將氯氣通入亞硫酸鈉溶液，二者若發生氧化還原反應，則生成硫酸根離子，再依據硫酸根離子檢驗方法解答，注意氯氣有毒，應用氫氧化鈉溶液吸收．

解答 解：（1）二氧化錳與濃鹽酸加熱生成氯化錳、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）裝置B是吸收水蒸氣的干燥裝置，欲制得干燥純凈的氯氣，廣口瓶B中液體X為濃硫酸；
故答案為：濃硫酸；
（3）A為發生裝置、B為干燥裝置、C為集氣、D為性質檢驗裝置、E為除去氯氣中的氯化氫雜質裝置，要完成實驗目的則裝置連接順序為：實驗發生裝置→除雜裝置→收集裝置→性質檢驗裝置→尾氣處理裝置，所以正確的連接順序為：a→（_g_）→（_f_）→（_b_）→（_c_）→（_j_）→（_k_）；
故答案為：a→（_g_）→（_f_）→（_b_）→（_c_）→（_j_）→（_k_）；
（4）氯氣與水反應：Cl₂+H₂O═HCl+HClO，生成的HCl有酸性使石蕊變紅，HClO具有漂白性，將石蕊漂白而褪色，所以看到的現在為：溶液先變紅后褪色，最后呈淺黃綠色；
（5）要檢驗亞硫酸的還原性，應將氯氣通入亞硫酸鈉溶液，二者若發生氧化還原反應，則生成硫酸根離子，
離子方程式：Cl₂+SO₃^2-+H₂O=2Cl^-+SO₄^2-+2H⁺；
硫酸根離子的檢驗方法：取少量所得溶液與試管，滴入幾滴氯化鋇，有白色沉淀，再加入少量鹽酸，沉淀不溶解，離子方程式：SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓；
最后注意氯氣有毒，應用氫氧化鈉溶液吸收，所以燒杯中盛有氫氧化鈉溶液；
故答案為：

實驗裝置設計．	（注明所用試劑及氣體流向）
實驗步驟及現象	連接好裝置，將氯氣通入亞硫酸鈉溶液中，充分反應．取少量所得溶液與試管，滴入幾滴氯化鋇，有白色沉淀，再加入少量鹽酸，沉淀不溶解．
離子方程式	Cl2+SO32-+H2O=2Cl-+SO42-+2H+； SO42-+Ba2+=BaSO4↓
結論	Na2SO3具有還原性，能被氯氣氧化成Na2SO4

點評 本題考查了氯氣的制備和性質的檢驗，實驗方案的設計，明確制備原理及氯氣的性質是解題關鍵，題目難度不大．