Question

17．如圖是實驗室制備氯氣并進行一系列相關實驗的裝置（夾持設備已略）．

（1）制備氯氣選用的藥品為：漂白精固體和濃鹽酸，漂白精的有效成分是Ca（ClO）₂，它與濃鹽酸在常溫下即可反應；相關的化學反應方程式為Ca（ClO）₂+4HCl（濃）═CaCl₂+2Cl₂↑+2H₂O．
（2）裝置B中飽和食鹽水的作用是除去Cl₂中HCl；同時裝置B亦是安全瓶，監(jiān)測實驗進行時C中是否發(fā)生堵塞，如果C發(fā)生堵塞了，則B中的現象：B中長頸漏斗內液面上升，形成一段水柱，錐形瓶內液面下降．
（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	硅膠	濃硫酸	無水氯化鈣
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、碘的非金屬性強弱．
（5）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E中溶液分為兩層，上層（苯層）為紫紅色．
（6）有人提出，裝置F中可改用足量的NaHSO₃溶液吸收余氯，試寫出相應的離子反應方程式：HSO₃^-+Cl₂+H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+3H⁺或4HSO₃^-+Cl₂=SO₄^2-+2Cl^-+3SO₂↑+2H₂O，判斷改用NaHSO₃溶液是否可行否（填“是”或“否”）．

Answer 1

分析 （1）漂白精的有效成分是次氯酸鈣，次氯酸鈣與濃鹽酸反應生成氯化鈣、氯氣與水；
（2）鹽酸易揮發(fā)，反應制取的氯氣中含有氯化氫，氯化氫易溶于水，氯氣在飽和食鹽水中溶解度不大；
裝置B亦是安全瓶，監(jiān)測實驗進行時C中是否發(fā)生堵塞，發(fā)生堵塞時B中的，壓強增大；
（3）為了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）通過置換反應可驗證氯氣、溴、碘的氧化性強弱，比較氯、溴、碘的非金屬性；
（5）打開活塞，將裝置D中少量溶液加入裝置E中，生成的溴單質和碘化鉀反應生成碘單質，碘單質溶解于苯中，振蕩分層，苯層在上層；
（6）氯氣具有強氧化性，在溶液中將SO₃^2-氧化SO₄^2-同時生成Cl^-、H⁺．若改用NaHSO₃，會發(fā)生反應4HSO₃^-+Cl₂=SO₄^2-+2Cl^-+3SO₂↑+2H₂O，生成二氧化硫氣體．

解答 解：（1）漂白精的有效成分是次氯酸鈣，次氯酸鈣與濃鹽酸反應的反應方程式為：Ca（ClO）₂+4HCl（濃）═CaCl₂+2Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：Ca（ClO）₂，Ca（ClO）₂+4HCl（濃）═CaCl₂+2Cl₂↑+2H₂O；
（2）鹽酸易揮發(fā)，反應制取的氯氣中含有氯化氫，氯化氫易溶于水，氯氣在飽和食鹽水中溶解度不大，B裝置可以除去Cl₂中HCl；
裝置B亦是安全瓶，監(jiān)測實驗進行時C中是否發(fā)生堵塞，發(fā)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；
故答案為：除去Cl₂中HCl；B中長頸漏斗內液面上升，形成一段水柱，錐形瓶內液面下降；
（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）依據氯氣和溴化鈉反應生成溴單質，液體溴單質和碘化鉀溶液中的碘化鉀反應生成碘單質，依據氯氣、溴、碘單質之間的置換反應，可以判斷氯、溴、碘的非金屬性強弱；
故答案為：比較氯、溴、碘的非金屬性強弱；
（5）打開活塞，將裝置D中含溴單質的少量溶液加入焓碘化鉀和苯的裝置E中，溴單質和碘化鉀反應生成碘單質，碘單質溶于苯呈紫紅色，振蕩．觀察到的現象是：E中溶液分為兩層，上層（苯層）為紫紅色，
故答案為：E中溶液分為兩層，上層（苯層）為紫紅色；
（6）氯氣具有強氧化性，在溶液中將SO₃^2-氧化SO₄^2-同時生成Cl^-、H⁺，反應離子方程式為SO₃^2-+Cl₂+H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+2H⁺，若改用NaHSO₃，會發(fā)生反應HSO₃^-+Cl₂+H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+3H⁺或4HSO₃^-+Cl₂=SO₄^2-+2Cl^-+3SO₂↑+2H₂O，生成二氧化硫氣體，二氧化硫污染環(huán)境，所以不能用NaHSO₃代替Na₂SO₃，
故答案為：HSO₃^-+Cl₂+H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+3H⁺或4HSO₃^-+Cl₂=SO₄^2-+2Cl^-+3SO₂↑+2H₂O；否．

點評 本題考查了氯氣實驗室制取、氯氣化學性質、實驗設計、實驗裝置的理解評價、化學方程式的書寫等，是對所學知識的綜合運用，注意基礎知識的掌握，本題難度中等．