Question

13．如圖1是某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)制取氯氣并以氣氣為反應(yīng)物進(jìn)行特定反應(yīng)的裝置．

（1）要將C裝置接入B和D之間，正確的接法是a→c→b→d．
（2）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始先點(diǎn)燃A處的酒精燈，打開(kāi)夾子K，讓Cl₂充滿整個(gè)裝置，再點(diǎn)燃D處的酒精燈．Cl₂通過(guò)C裝置后進(jìn)入D，D裝置內(nèi)盛有炭粉，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成CO₂和HCl（g），發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：2Cl₂+C+2H₂O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4HCl+CO₂．
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加入的濃硫酸溶于水放出大量的熱，有利于試管中的水變?yōu)樗�蒸氣，從而提供足量的水蒸氣供D中反應(yīng)需要．
（3）D處反應(yīng)完畢后，關(guān)閉夾子K，移去兩個(gè)酒精燈，由于余熱的作用，A處仍有少量 Cl₂產(chǎn)生，此時(shí)B中的現(xiàn)象是瓶中液面下降，長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)液面上升；B的作用是貯存少量Cl₂，避免Cl₂對(duì)環(huán)境造成污染．
（4）用量筒量取20mLE中溶液，倒入己檢查完氣密性良好的分液漏斗中．然后再注入 l0mLCCl₄，蓋好玻璃塞（如圖2），振蕩，靜罝于鐵架臺(tái)上，等分層后取上層液和下層液，呈黃綠色的是下層液（填“上層液”或“下層液”），再裝入如圖2所示的燒杯中，各放入一片干燥的有色布條，能使有色布條褪色的是上層液 （填“上層液”或“下層液”）．
（5）在裝置中E處需要改進(jìn)，應(yīng)選用下列圖3裝置中的b（填代號(hào)）．

Answer 1

分析 （1）氣體通過(guò)盛有水的試管時(shí)應(yīng)長(zhǎng)進(jìn)短出；可利用微熱或加入水的方式形成壓強(qiáng)差，觀察長(zhǎng)頸漏斗液面的變化來(lái)判斷氣密性；
（2）根據(jù)反應(yīng)物和生成物，結(jié)合質(zhì)量守恒定律書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式；利用濃硫酸溶于水放熱的性質(zhì)分析；
（3）關(guān)閉旋塞K，B中的氣體逐漸增多，壓強(qiáng)增大，B能貯存氣體；
（4）應(yīng)用相似相溶原理，實(shí)際上是萃取知識(shí)的應(yīng)用和考查，CCl₄密度大于水，氯氣和水反應(yīng)生成次氯酸具有漂白性；
（5）反應(yīng)生成易溶于水的氯化氫氣體裝置E易發(fā)生倒吸；

解答 解：（1）由裝置圖判斷判斷，氣體由B流經(jīng)C進(jìn)入到D中反應(yīng)，氣體通過(guò)盛有水的試管時(shí)應(yīng)長(zhǎng)進(jìn)短出，否則不能通過(guò)C裝置，
故答案為：c，b；
（2）由題意知反應(yīng)為Cl₂、C、H₂O，生成物為HCl和CO₂，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Cl₂+C+2H₂O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4HCl+CO₂，C為提供水蒸氣的裝置，加入的濃硫酸溶于水放出大量的熱，有利于試管中的水變?yōu)樗�蒸氣�?br />故答案為：2Cl₂+C+2H₂O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4HCl+CO₂；加入的濃硫酸溶于水放出大量的熱，有利于試管中的水變?yōu)樗�蒸氣，從而提供足量的水蒸氣供D中反應(yīng)需要；
（3）關(guān)閉旋塞K，移去兩個(gè)酒精燈，由于余熱的作用，A處仍有少量Cl₂產(chǎn)生，B中的氣體逐漸增多，壓強(qiáng)增大，則導(dǎo)致瓶中液面下降，長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)液面上升，氯氣有毒，不能直接排放到空氣中，B具有貯存少量氯氣，并能防止空氣污染，
故答案為：瓶中液面下降，長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)液面上升；貯存少量Cl₂，避免Cl₂對(duì)環(huán)境造成污染；
（4）用量筒量取20 mL E中溶液，倒入已檢查完氣密性良好的分液漏斗中，然后再注入10 mL CCl₄，蓋好玻璃塞，振蕩，靜置于鐵架臺(tái)上，等分層后取上層液和下層液，四氯化碳比水重，氯氣在四氯化碳中的溶解性大于水中，所以呈黃綠色的是下層液，上層也中含有氯氣和水反應(yīng)生成的次氯酸具有漂白性，能使有色布條褪色，
故答案為：下層液，上層液；
（5）反應(yīng)生成易溶于水的氯化氫氣體在裝置中E處需要改進(jìn)，防止液體倒吸，
a．液體倒吸會(huì)進(jìn)入裝置D的玻璃管炸裂玻璃管，故a錯(cuò)誤；
b．倒扣的漏斗會(huì)增大與溶液接觸面積，防止倒吸，故b錯(cuò)誤；
c．和導(dǎo)氣管直接插入溶液一樣，能發(fā)生倒吸，故c錯(cuò)誤；
d．多空球泡增大氣體與溶液接觸面積，但不能防止倒吸，故d錯(cuò)誤；
應(yīng)選用下列圖3裝置中的b，
故答案為：b．

點(diǎn)評(píng) 本題考查氯氣的制備和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，題目難度中等，注意實(shí)驗(yàn)基本操作和物質(zhì)性質(zhì)的理解應(yīng)用．掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵．