Question

如圖1是某研究性學(xué)習(xí)小組利用實(shí)驗(yàn)室制氯氣的裝置設(shè)計(jì)制取氯水并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)．

（1）A裝置中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的離子方程式為

 

．
（2）氯氣能使?jié)駶櫟募t色布條褪色．對于使紅色布條褪色的物質(zhì)，同學(xué)們的看法不一致，認(rèn)為氯水中存在的幾種粒子都有可能．請你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，得出正確結(jié)論．
①提出假設(shè)假設(shè)一

 

．假設(shè)二

 

．假設(shè)三

 

．假設(shè)四 H₂O使布條褪色
②設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案
基于提出的假設(shè)，設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案（不需要作答）
③實(shí)驗(yàn)過程
實(shí)驗(yàn)①：

 

；實(shí)驗(yàn)②：

 

．實(shí)驗(yàn)③：把紅色布條放在水里，布條不褪色．
④得出結(jié)論

 

．
（3）用量筒取20mL氯水，倒入已檢查完好的分液漏斗中，然后再注入10mL CCl₄，蓋好玻璃塞，振蕩，靜置于鐵架臺上（如圖2），等分層后取上層液和下層液，呈黃綠色的是

 

（填“上層液”或“下液”），再裝入如圖3所示的燒杯中，能使有色布條褪色的是

 

（填“上層液”或“下層液”）
（4）上述制備并吸收氯氣裝置的缺點(diǎn)是

 

，如何改進(jìn)

 

，在圖4框中畫出改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)裝置圖

 

．

Answer 1

分析：（1）二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)生成氯化錳、水和氯氣；
（2）氯水中含有氯氣、鹽酸、水和次氯酸，可分別根據(jù)這四種物質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，作出四種假設(shè)并根據(jù)現(xiàn)象得出結(jié)論；
（3）根據(jù)四氯化碳密度大于水的密度及氯氣易溶于四氯化碳判斷；根據(jù)氯氣不具有漂白性分析；
（4）氯氣不能直接排放到空氣中，應(yīng)加入尾氣處理裝置．

解答：解：（1）二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)生成氯化錳、水和氯氣，氧化物、氣體、弱電解質(zhì)寫化學(xué)式，可溶性的強(qiáng)電解質(zhì)寫離子式，反應(yīng)的離子方程式為：MnO₂+4H⁺+2C1^-

△   .

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：MnO₂+4H⁺+2C1^-

△   .

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（2）①氯水中含有氯氣、鹽酸、水和次氯酸，可分別根據(jù)這四種物質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，提出假設(shè)假設(shè)一：鹽酸能使紅色布條退色；假設(shè)二：氯氣使紅色布條退色；假設(shè)三：HClO能使布條退色；假設(shè)四 H₂O使布條褪色，
故答案為：鹽酸能使紅色布條退色；氯氣使紅色布條退色；HClO能使布條退色；
③實(shí)驗(yàn)①：用玻璃棒蘸取稀鹽酸滴到紅色布條上，紅色布條不退色，說明鹽酸沒有漂白作用；實(shí)驗(yàn)②：用把干燥的紅色布條放入充滿氯氣的集氣瓶中，紅色布條不退色，說明氯氣沒有漂白作用；實(shí)驗(yàn)③：把紅色布條放在水里，布條不褪色，
故答案為：用玻璃棒蘸取稀鹽酸滴到紅色布條上，紅色布條不退色，說明鹽酸沒有漂白作用；把干燥的紅色布條放入充滿氯氣的集氣瓶中，紅色布條不退色，說明氯氣沒有漂白作用；
④次氯酸具有強(qiáng)氧化性和漂白性，可使紅色布條褪色，
故答案為：次氯酸使紅色布條退色；
（3）氯氣易溶于四氯化碳，四氯化碳密度大于水的密度，所以呈黃綠色的為下層液；由于氯氣能夠使有色布條褪色，上層液中有次氯酸，所以使有色布條褪色的是上層液，
故答案為：下層液；上層液；
（4）氯氣不能直接排放到空氣中，應(yīng)加入尾氣處理裝置，因氯氣可與氫氧化鈉反應(yīng)，則尾氣處理裝置用氫氧化鈉溶液，改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)裝置圖為：，
故答案為：會造成環(huán)境污染；增加尾氣吸收裝置；．

點(diǎn)評：本題以氯氣的制備和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)探究為載體綜合考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�和�?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、評價(jià)能力，注意把握物質(zhì)的性質(zhì)以及實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)原理，題目難度中等．