Question

如圖是一個(gè)制取氯氣并以氯氣為原料進(jìn)行特定反應(yīng)的裝置：
（幾種氣體的溶解度：常溫常壓下，1體積水可溶解CO₂、Cl₂、HCl分別為1、2、500體積）
（1）A是氯氣發(fā)生裝置，其中的離子反應(yīng)方程式為______；
（2）要將C裝置接入B和D之間，正確的接法是a→______，______→d．
（3）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，先點(diǎn)燃A處的酒精燈，打開旋塞K，讓Cl₂充滿整個(gè)裝置，再點(diǎn)燃D處酒精燈，連接上E裝置．Cl₂通過(guò)C瓶后再進(jìn)入D．D裝置的硬質(zhì)玻璃管內(nèi)盛有炭粉，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，其產(chǎn)物為兩種氣體，且體積比為1：4．試寫出D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式______，裝置C的作用是______；為了使C裝置發(fā)揮更好的作用，可向燒杯中加入濃硫酸，加入濃硫酸的作用是______．
（4）在A、B、C、D、E裝置中有一處需要改進(jìn)，說(shuō)明需要改進(jìn)的理由并畫出改進(jìn)后的裝置圖______．
（5）D處反應(yīng)完畢后，關(guān)閉旋塞K，移去酒精燈，但由于余熱的作用，A處仍有Cl₂產(chǎn)生，此時(shí)B中的現(xiàn)象是______．

Answer 1

解：（1）A是氯氣發(fā)生裝置，二氧化錳和鹽酸反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水，其中的離子反應(yīng)方程式為：4H⁺+2Cl^-+MnO₂═Mn²⁺+2H₂O+Cl₂↑，
故答案為：4H⁺+2Cl^-+MnO₂═Mn²⁺+2H₂O+Cl₂↑；
（2）將C裝置接入B和D之間，利用C裝置吸收氯化氫，同時(shí)提供D裝置需要的水蒸氣；所以正確連接為導(dǎo)氣管長(zhǎng)進(jìn)短出，a-c-b-d；
故答案為：c；b；
（3）Cl₂通過(guò)C瓶后再進(jìn)入D．D裝置的硬質(zhì)玻璃管內(nèi)盛有炭粉，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，其產(chǎn)物為兩種氣體，且體積比為1：4，依據(jù)原子守恒和氣體體積比可知生成氣體為氯化氫和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Cl₂+2H₂O（g）+C═4HCl+CO₂；C裝置是吸收氯氣中的氯化氫氣體和提供水蒸氣的作用，C裝置燒杯中加入濃硫酸，溶于水溶液溫度升高使試管中水蒸發(fā)，同時(shí)減小氯氣的溶解度；
故答案為：2Cl₂+2H₂O（g）+C═4HCl+CO₂；吸收Cl₂中的HCl氣體，提供D處所需水蒸氣；濃硫酸稀釋時(shí)放出大量的熱，促進(jìn)試管里的水蒸發(fā)，減少氯氣的溶解；
（4）整套裝置中E裝置吸收易造成倒吸，因?yàn)镈裝置發(fā)生反應(yīng)生成氯化氫氣體極易溶于水，正確的吸收裝置只要能防倒吸均可，裝置可以是，
故答案為：尾氣的吸收需要改進(jìn)，否則容易出現(xiàn)因?yàn)镠Cl氣體的極易溶解導(dǎo)致倒吸現(xiàn)象的出現(xiàn)；；

（5）D處反應(yīng)完畢后，關(guān)閉旋塞K，移去酒精燈，但由于余熱的作用，A處仍有Cl₂產(chǎn)生，B中壓強(qiáng)增大，會(huì)把飽和食鹽水壓入長(zhǎng)頸漏斗中，B中液面降低，長(zhǎng)頸漏斗中液面上升，
故答案為：瓶中液面下降，長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)液面上升．
分析：（1）A裝置中發(fā)生的是濃鹽酸和二氧化錳反應(yīng)生成氯化錳，氯氣和水的反應(yīng)；
（2）將C裝置接入B和D之間，需要吸收氯氣中的氯化氫氣體導(dǎo)氣管長(zhǎng)進(jìn)短出；
（3）D中的反應(yīng)是氯氣和碳、水反應(yīng)生成兩種氣體凈化原子守恒和氣體體積比寫出化學(xué)方程式；裝置C是吸收氯化氫氣體，同時(shí)提供水蒸氣；濃硫酸溶于水溶液溫度升高；
（4）D裝置生成的氯化氫氣體是極易溶于水的氣體，直接插入水中容易引起倒吸；符合防倒吸的裝置都符合；
（5）關(guān)閉K撤去酒精燈，余熱反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，生成的氯氣使B中壓強(qiáng)增大，飽和食鹽水被壓入長(zhǎng)頸漏斗中．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了實(shí)驗(yàn)制備氯氣的裝置分析，性質(zhì)驗(yàn)證和設(shè)計(jì)，物質(zhì)的性質(zhì)，發(fā)生反應(yīng)的實(shí)質(zhì)判斷，實(shí)驗(yàn)注意問(wèn)題，題目難度中等．