Question

【題目】某化學(xué)學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)下圖實(shí)驗(yàn)裝置(夾帶裝置略去)制備Cl2，并探究氯氣的相關(guān)性質(zhì)。

已知: 硫代硫酸鈉(Na2S2O3)溶液在工業(yè)上可作脫氯劑。

(1)若A裝置中固體藥品為KMnO4，產(chǎn)生標(biāo)況下3.36L氯氣時(shí)，被氧化的HCl的物質(zhì)的量為___。

(2)裝置B的作用是_____________。

(3)裝置C的作用是探究氯氣與Na2S溶液反應(yīng)。反應(yīng)開始后，觀察到C中產(chǎn)生黃色沉淀。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________。

(4)裝置D的作用是驗(yàn)證氯氣是否具有漂白性，I處是濕潤(rùn)的有色布條，則II、III處應(yīng)加入的物質(zhì)分別是__________、____________。

【探究與反思】

按圖中設(shè)計(jì)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，甲同學(xué)觀察到C中先產(chǎn)生黃色沉淀。但是長(zhǎng)時(shí)間通入氯氣后，溶液又變澄清，該同學(xué)思考后設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)C中生成物的成分。

實(shí)驗(yàn)操作步驟:

①取少量原Na2S溶液于小試管中，滴加BaCl2溶液，無(wú)明顯現(xiàn)象；

②取少量反應(yīng)后C中澄清溶液于小試管中，滴加過(guò)量的鹽酸，無(wú)氣泡冒出，再滴加BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀。

(5)該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論:裝置C 中生成的含硫元素的物質(zhì)是______ (填化學(xué)式)。推測(cè)過(guò)量的氯氣與Na2S溶液反應(yīng)的離子方程式為________________。

(6)請(qǐng)用離子方程式說(shuō)明裝置E的作用______________。

(7)乙同學(xué)認(rèn)真思考后認(rèn)為裝置E中的試劑不合理。請(qǐng)用離子方程式和必要的文字解釋原因:________________________________。

Answer 1

【答案】 0.30 mol 除去氯氣中的氯化氫，平衡壓強(qiáng) Cl2+Na2S==2NaCl+S↓ 無(wú)水氧化鈣(或硅膠或P2O5) 干燥的有色布條 Na2SO4 S2-+ 4Cl2 + 4H2O=SO42- + 8Cl-+ 8H+ S2O32- + 4Cl2 + 5H2O=2SO42- + 8Cl-+ 10H+ 因?yàn)槲�收氯氣后，溶液中產(chǎn)生大量的H+，與足量的Na2S2O3發(fā)生反應(yīng)S2O32-+2H+=S ↓+SO2 ↑+H2O，產(chǎn)生有毒氣體，污染空氣。

【解析】(1)若A裝置中固體藥品為KMnO4，和鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2KMnO4+16HCl=2KCl+ 2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，反應(yīng)生成標(biāo)況下3.36L氯氣時(shí)，即0.15molCl2，轉(zhuǎn)移電子0.3mol，則被氧化的HCl的物質(zhì)的量為0.3mol，故答案為：0.3mol；

(2)反應(yīng)生成物中含有雜質(zhì)氯化氫、水蒸氣，所以飽和食鹽水吸收氯化氫氣體；長(zhǎng)頸漏斗中液面變化情況，來(lái)平衡壓強(qiáng)，故答案為：除去氯氣中的氯化氫，平衡壓強(qiáng)；

(3)裝置C的作用是探究氯氣與Na2S溶液反應(yīng)。反應(yīng)開始后，觀察到C中產(chǎn)生黃色沉淀，為S沉淀，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cl2+Na2S==2NaCl+S↓，故答案為：Cl2+Na2S==2NaCl+S↓；

(4)裝置C的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證氯氣是否具有漂白性，驗(yàn)證氯氣是否具有漂白性，要驗(yàn)證干燥氯氣無(wú)漂白性，濕潤(rùn)的有色布條中，氯氣和水反應(yīng)生成次氯酸具有漂白性，選項(xiàng)中abc的Ⅱ中都是干燥劑，再通入濕潤(rùn)的有色布條不能驗(yàn)證氯氣的漂白性，所以C中I、II、III依次放入濕潤(rùn)的有色布條、無(wú)水氯化鈣(硅膠、P2O5)，干燥的有色布條，故答案為：無(wú)水氯化鈣(硅膠、P2O5)；干燥的有色布條；

(5)裝置C中滴加過(guò)量的鹽酸，無(wú)氣泡冒出，再滴加BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明生成了硫酸根離子，即生成的含硫元素的物質(zhì)為硫酸鈉，因此過(guò)量的氯氣與Na2S溶液反應(yīng)的離子方程式為S2-+4Cl2+4H2O=SO42-+8Cl-+8H+，故答案為：Na2SO4；S2-+4Cl2+4H2O=SO42-+8Cl-+8H+；

(6) 硫代硫酸鈉(Na2S2O3)溶液在工業(yè)上可作脫氯劑，說(shuō)明硫代硫酸鈉具有還原性，可以吸收多余的氯氣，反應(yīng)的離子方程式為S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+，故答案為：S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+；

(7)吸收氯氣后，溶液中產(chǎn)生大量的H+，與足量的Na2S2O3發(fā)生反應(yīng)S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O，產(chǎn)生有毒氣體，污染空氣，因此裝置E中的試劑不合理，故答案為：因?yàn)槲�收氯氣后，溶液中產(chǎn)生大量的H+，與足量的Na2S2O3發(fā)生反應(yīng)S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O，產(chǎn)生有毒氣體，污染空氣。