Question

13．為了講授“氯氣的性質(zhì)和用途”，某老師利用二氧化錳和濃鹽酸為主要原料，設(shè)計一套如圖所示的實驗裝置（其中A是連有注射器針頭的橡皮管，針頭已插入并穿過橡皮塞）進行教學(xué)．試回答下列問題：

（1）丙中的現(xiàn)象是干燥的紅布條不褪色；丁中的現(xiàn)象是濕潤的紅布條褪色；分離（通氯氣前）戊中液體的方法是分液．
（2）橡皮塞連通后，分液漏斗中的氣體壓強P₁和燒瓶中氣體壓強P₂的關(guān)系為：P₁等于 P₂（填“大于”、“小于”或“等于”），連接橡皮管的目的是有利于球形分液漏斗中的濃鹽酸順利流下．
（3）燒瓶中發(fā)生的反應(yīng)方程式：MnO₂+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．
（4）利用甲裝置也可以制HCl氣體，吸收多余的HCl氣體合適的裝置是CD．

（5）已知氯氣與冷水反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Cl₂+H₂O=HCl+HClO．你認為使布條褪色的物質(zhì)是次氯酸．試用實驗驗證你的推論，簡述操作、現(xiàn)象和結(jié)論將有色布條放入盛有鹽酸的試管中，觀察有色布條是否褪色，如果褪色說明鹽酸具有漂白性，有色布條不褪色，說明鹽酸不具有漂白性；．
（6）設(shè)計己裝置的目的是尾氣處理，吸收過量的氯氣，防止空氣污染；發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O．

Answer 1

分析 實驗室用濃鹽酸與二氧化錳在加熱條件下反應(yīng)制備氯氣，濃鹽酸易揮發(fā)，制備的氯氣中含有氯化氫、水，要制取純凈氯氣，應(yīng)依次通過盛有飽和食鹽水、濃硫酸的洗氣瓶，依據(jù)氯氣密度大于空氣密度選擇向上排空氣法收集，氯氣有毒應(yīng)進行尾氣處理，可以用氫氧化鈉吸收，注意氯化氫為易溶于水的氣體，用水吸收氯化氫時應(yīng)防止倒吸．
（1）依據(jù)氯氣不具有漂白性及次氯酸具有漂白性，氯氣與碘化鉀反應(yīng)生成碘，碘易溶于四氯化碳，分層的液體采用分液的方法分離；
（2）根據(jù)針頭的作用判斷壓強的大小，氣體的壓強有利于分液漏斗內(nèi)的液體順利流下；
（3）二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水；
（4）依據(jù)氯化氫易溶于水，吸收多余的HCl氣體應(yīng)采取防倒吸裝置；
（5）氯氣與水生成產(chǎn)物除了次氯酸還有鹽酸，所以為了確證是HClO使?jié)駶櫟募t色布條褪色，你認為還應(yīng)增加的實驗是驗證鹽酸是否具有漂白性；
（6）氯氣有毒，過量的氯氣應(yīng)用氫氧化鈉吸收，氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水．

解答 解：實驗室用濃鹽酸與二氧化錳在加熱條件下反應(yīng)制備氯氣，濃鹽酸易揮發(fā)，制備的氯氣中含有氯化氫、水，要制取純凈氯氣，應(yīng)依次通過盛有飽和食鹽水、濃硫酸的洗氣瓶，依據(jù)氯氣密度大于空氣密度選擇向上排空氣法收集，氯氣有毒應(yīng)進行尾氣處理，可以用氫氧化鈉吸收，注意氯化氫為易溶于水的氣體，用水吸收氯化氫時應(yīng)防止倒吸．
（1）Cl₂與干紅布條不反應(yīng)，沒有次氯酸生成，所以有色布條不褪色；Cl₂與H₂O反應(yīng)生成的HClO起漂白作用，所以丁中紅色布條褪色；Cl₂與KI溶液反應(yīng)生成I₂單質(zhì)，CCl₄萃取碘單質(zhì)，溶液分層，采用分液的方法分離；
故答案為：干燥的紅布條不褪色；濕潤的紅布條褪色；分液；
（2）利用針頭的橡皮管連接后，分液漏斗與燒瓶內(nèi)氣壓相等，有利于液體流下，
故答案為：等于　有利于球形分液漏斗中的濃鹽酸順利流下；
（3）二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水，方程式：MnO₂+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
故答案為：MnO₂+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（4）氯化氫易溶于水，吸收多余的HCl氣體應(yīng)采取防倒吸裝置，A為單孔塞導(dǎo)氣管不能用于吸收尾氣，B．不具有防止倒吸的作用，C、D裝置都能夠防止倒吸，
故選：CD；
（5）氯氣與水生成產(chǎn)物除了次氯酸還有鹽酸，方程式：Cl₂+H₂O=HCl+HClO，猜測次氯酸具有漂白性，則還需要驗證鹽酸不具有漂白性，實驗設(shè)計為：將有色布條放入盛有鹽酸的試管中，觀察有色布條是否褪色，如果褪色說明鹽酸具有漂白性，有色布條不褪色，說明鹽酸不具有漂白性；
故答案為：Cl₂+H₂O=HCl+HClO；次氯酸；將有色布條放入盛有鹽酸的試管中，觀察有色布條是否褪色，如果褪色說明鹽酸具有漂白性，有色布條不褪色，說明鹽酸不具有漂白性；
（6）氯氣有毒，過量的氯氣應(yīng)用氫氧化鈉吸收，所以己裝置作用：尾氣處理，吸收過量的氯氣，防止空氣污染，氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，方程式：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，
故答案為：尾氣處理，吸收過量的氯氣，防止空氣污染；Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O；

點評 本題考查了氯氣的制取、性質(zhì)及次氯酸的探究性實驗的設(shè)計，明確氯氣和次氯酸的性質(zhì)是解題關(guān)鍵，注意實驗設(shè)計的合理性與嚴密性，題目難度不大．