Question

實(shí)驗(yàn)室以含有Ca²⁺、Mg²⁺、Cl^-、SO₄^2-、I^-等離子的鹵水為主要原料，制備無(wú)水CaCl₂和I₂．流程如下：（已知Cl₂與I^-可發(fā)生反應(yīng)：Cl₂+2I^-=2Cl^-+I₂）

（1）操作Ⅰ使用的試劑是______，所用主要儀器的名稱(chēng)是______．
（2）加入溶液W的目的是______．用CaO調(diào)節(jié)溶液Y的pH，可以除去Mg²⁺．酸化溶液Z時(shí)使用的試劑是______．
（3）實(shí)驗(yàn)室用貝殼與稀鹽酸反應(yīng)制備并收集CO₂氣體，下列裝置中合理的是______．

（4）設(shè)計(jì)合理實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證H₂SO₃酸性強(qiáng)于H₂CO₃，儀器自選．
供選的試劑：CO₂、SO₂、Na₂CO₃溶液、NaHCO₃溶液、NaHSO₃溶液、蒸餾水、飽和石灰水、酸性KMnO₄ 溶液、品紅溶液、pH試紙．
填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告：

實(shí)驗(yàn)步驟	現(xiàn)象	結(jié)論
______	______	H2SO3酸性強(qiáng)于H2CO3

Answer 1

【答案】分析：（1）單質(zhì)碘極易溶于有機(jī)溶劑，所以可以采用萃取的方法，萃取的主要儀器是分液漏斗；
（2）實(shí)驗(yàn)室以含有Ca²⁺、Mg²⁺、Cl^-、SO₄^2-、I^-等離子的鹵水為主要原料，制備無(wú)水CaCl₂和I₂，應(yīng)將混合物中的Mg²⁺、SO₄^2-、等離子除去，根據(jù)流程可以看出分別通入氯氣將溶液中的I^-氧化碘單質(zhì)，加入氯化鋇除去SO₄^2-，用CaO調(diào)節(jié)溶液Y的pH，可以除去Mg²⁺；
（3）CO₂的密度大于空氣中的，所以采用向上排空氣發(fā)收集CO₂氣體．若采用長(zhǎng)頸漏斗時(shí)，長(zhǎng)頸漏斗的下端必需插入到溶液中，以防止CO₂氣體從長(zhǎng)頸漏斗中揮發(fā)出來(lái)；
（4）H₂SO₃和H₂CO₃均屬于二元酸，要檢驗(yàn)酸性強(qiáng)弱，可以采用多種方法，例如利用水解原理（酸越弱相應(yīng)的強(qiáng)堿鹽就越易水解），也可以利用較強(qiáng)的酸制取較弱的酸來(lái)檢驗(yàn)．
解答：解：（1）氯氣具有強(qiáng)氧化性，通入氯氣后可以將溶液中的I^-氧化成碘單質(zhì)，因?yàn)閱钨|(zhì)碘極易溶于有機(jī)溶劑，所以可以采用萃取的方法，萃取的主要儀器是分液漏斗；由流程圖可知單質(zhì)碘在下層，因此該有機(jī)溶劑的密度要比水的大且不溶于水，所以該試劑是CCl₄，
故答案為：四氯化碳；分液漏斗；
（2）由于SO₄^2-會(huì)與Ca²⁺結(jié)合形成微溶性的硫酸鈣而影響氯化鈣的制備，因此必需除去；因?yàn)椴荒芤�入新的雜質(zhì)，所以酸化溶液Z時(shí)，使用的試劑應(yīng)該為鹽酸，
故答案為：除去溶液中的SO₄^2-；鹽酸；
（3）實(shí)驗(yàn)室制取CO₂的特點(diǎn)是固體和液體反應(yīng)且不需要加熱，由于鹽酸易揮發(fā)，因此在收集之前需要出去揮發(fā)出HCl氣體，因?yàn)镃O₂的密度大于空氣中的，所以采用向上排空氣發(fā)收集CO₂氣體．若采用長(zhǎng)頸漏斗時(shí)，長(zhǎng)頸漏斗的下端必須插入到溶液中，以防止CO₂氣體從長(zhǎng)頸漏斗中揮發(fā)出來(lái)，因此選項(xiàng)b、d正確，
故答案為：b、d；
（4）H₂SO₃和H₂CO₃均屬于二元酸，要檢驗(yàn)酸性強(qiáng)弱，可以采用多種方法，例如利用水解原理（酸越弱相應(yīng)的強(qiáng)堿鹽就越易水解），也可以利用較強(qiáng)的酸制取較弱的酸來(lái)檢驗(yàn)，由于SO₂和CO₂氣體均可以使澄清石灰水變渾濁，所以CO₂氣體在通入澄清石灰水之前必需除去CO₂氣體中混有的SO₂氣體，且需驗(yàn)證SO₂已經(jīng)除盡，
用酸性KMnO₄溶液除二氧化硫，用品紅驗(yàn)證除盡，SO₂依次通過(guò)NaHCO₃或Na₂CO₃溶液，NaHCO₃或Na₂CO₃溶液有氣泡生成二氧化碳，二氧化碳使澄清石灰水變渾濁，說(shuō)明H₂SO₃酸性強(qiáng)于H₂CO₃，
故答案為：

實(shí)驗(yàn)步驟	現(xiàn)象	結(jié)論
將SO2依次通過(guò) NaHCO3或Na2CO3溶液、 酸性KMnO4溶液、 品紅溶液、 澄清石灰水	NaHCO3或Na2CO3溶液有氣泡， 品紅溶液不褪色， 澄清石灰水變渾濁	H2SO3酸性強(qiáng)于H2CO3

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查常見(jiàn)的基本實(shí)驗(yàn)操作、儀器的使用、離子的除雜和實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，綜合性強(qiáng)，平時(shí)注意相關(guān)知識(shí)的積累．