Question

12．某興趣小組擬制備氯氣并驗證其一系列性質，實驗裝置如圖所示（省略夾持裝置）．已知：硫代硫酸鈉（Na₂S2O₃）溶液在工業上可作為脫氯劑

回答下列問題：
（1）儀器a的名稱是分液漏斗，其中盛有濃鹽酸，燒瓶A 中盛有的固體試劑是KMnO₄（或“KClO₃”等）（填化學式）．
（2）裝置B中盛有飽和NaCl溶液，裝置B的作用是acd．
a．除去C1₂中的雜質HCl       b．干燥       c．提供后續水蒸氣              d．觀察裝置是否堵塞
（3）c處有色布條褪色，而d處不褪色，這說明Cl₂無漂白作用，HC1O起漂白作用．
（4）實驗結束后，打開e 的活塞，使其中的溶液流人到錐形瓶D中，搖勻錐形瓶，靜置后可觀察到上層溶液為紫紅色．
（5）裝置E中發生反應的離子方程式為S₂O₃^2-+4Cl₂+5H₂O=2SO₄^2-+8Cl^-+10H⁺．

Answer 1

分析 由圖中裝置可知，裝置A中放入KMnO₄（或“KClO₃”等）、分液漏斗中放入濃鹽酸，產生的氯氣通入飽和食鹽水除去其中的氯化氫氣體，然后通入C，干燥的有色布條，固體粒狀干燥劑，可觀察到c處布條褪色，d處不褪色，氯氣通入漏斗D中，溶液變橙色，再滴入KI溶液與苯的分層的液體中，苯層呈紫色，最后多余的氯氣用硫代硫酸鈉溶液吸收，Na₂S₂O₃中硫顯+2價，被氯氣氧化SO₄^2-，以此來解答．
（1）根據儀器a的特征以及常用儀器的名稱分析解答；裝置A無須加熱制取氯氣，需選擇在常溫下氧化氯化氫的氧化劑；
（2）生成的氯氣中混有HCl，裝置B的作用有除去氯氣中的氯化氫，提供后續水蒸氣，并作安全瓶；
（3）潮濕的氯氣具有漂白性，干燥的氯氣不具備漂白性，真正起漂白作用的是次氯酸；
（4）苯能萃取溴水中的溴單質，苯的密度比水小；
（5）Na₂S₂O₃中硫顯+2價，被氯氣氧化SO₄^2-，根據得失電子守恒和原子守恒書寫．

解答 解：（1）儀器a具有玻璃活塞的漏斗，為分液漏斗，其中盛有濃鹽酸，燒瓶A 中在常溫下氧化氯化氫制取氯氣，可選擇KMnO₄（或“KClO₃”等），反應為：2KMnO₄+16HCl═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，KClO₃+6HCl（濃）=KCl+3Cl₂↑+3H₂O，
故答案為：分液漏斗；KMnO₄（或“KClO₃”等）；
（2）氯氣難溶于飽和食鹽水，但HCl極易溶于水，可用飽和食鹽水除去氯氣中少量的氯化氫氣體，氯氣通入C，干燥的有色布條，固體粒狀干燥劑，可觀察到c處布條褪色，d處不褪色，裝置B提供后續水蒸氣，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，可觀察裝置是否堵塞，所以acd符合，
故答案為：acd；
（3）向裝置c中通入氯氣，d處的有色布條不褪色，因為干燥的氯氣不具備漂白性，c處的有色布條褪色，這說明氯氣經過溶液B后帶上了水，潮濕的氯氣具有漂白性，真正起漂白作用的是氯氣和水反應生成的次氯酸具有漂白性，
故答案為：Cl₂無漂白作用，HC1O起漂白作用；
（4）實驗結束后，打開e 的活塞，使其中的溶液流人到錐形瓶D中，溴水中加入苯振蕩后苯層呈橙紅發生萃取，苯的密度比水小，上層溶液為紫紅色，
故答案為：上層溶液為紫紅色；
（5）Na₂S₂O₃中硫顯+2價，被氯氣氧化SO₄^2-，則裝置E中相應的離子反應方程式：S₂O₃^2-+4Cl₂+5H₂O=2SO₄^2-+8Cl^-+10H⁺，
故答案為：S₂O₃^2-+4Cl₂+5H₂O=2SO₄^2-+8Cl^-+10H⁺．

點評 本題考查氯氣的制備實驗及性質實驗，為高頻考點，把握實驗裝置的作用、物質的性質及除雜的方法為解答的關鍵，側重分析與實驗能力的考查，題目難度中等．