Question

某化學學習小組設計如圖實驗裝置（夾持裝置略去）制備Cl₂，并探究氯氣的相關性質．

（1）若A裝置中固體藥品為MnO₂，其化學方程式為

 

若A裝置中固體藥品為KClO₃，則反應中每生成1molCl₂時轉移電子的物質的量為

 

mol．
（2）裝置B的作用：

 

（3）裝置C的作用是驗證氯氣是否具有漂白性，l處是濕潤的有色布條，則Ⅱ、Ⅲ處應加入的物質分別是

 

．
（4）設計裝置D、E的目的是比較氯、溴、碘的非金屬性．但有同學認為該設計不夠嚴密，他的理由可能

 

．
（5）請用化學方程式說明裝置F的作用

 

．
（6）甲同學提出，裝置F中改用過量的Na₂SO₃溶液，乙同學認認為此法不可行．請用離子方程式解釋乙認為不可行的原因：

 

．

Answer 1

考點：氯氣的實驗室制法

專題：實驗設計題

分析：（1）二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應生成氯氣；
依據(jù)氯酸鉀中氯元素、氯化氫中氯元素化合價變化數(shù)目計算轉移電子數(shù)；
（2）濃鹽酸易揮發(fā)，制取的氯氣中含有氯化氫，用飽和食鹽水可以吸收氯化氫；B裝置還能夠檢測實驗過程中裝置C是否發(fā)生堵塞；
（3）驗證氯氣是否具有漂白性，要驗證干燥氯氣無漂白性，濕潤的有色布條中，氯氣和水反應生成次氯酸具有漂白性；
（4）打開活塞，將裝置D中少量溶液加入裝置E中，生成的溴單質和碘化鉀反應生成碘單質，當溴水濃度較小時，溶液顏色與氯水相似也呈黃色，由于過量的氯氣也能夠氧化碘離子，無法說明溴單質氧化性強于碘單質；
（5）氯氣有毒，直接排放容易造成空氣污染，氯氣與氫氧化鈉反應，能夠被氫氧化鈉吸收；
（6）亞硫酸鈉溶液中 通入氯氣反應生成硫酸鈉，同時生成的鹽酸和亞硫酸鈉反應會生成污染氣體二氧化硫．

解答： 解：（1）二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應生成氯氣，化學方程式為：MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
若A裝置中固體藥品為KClO₃，和鹽酸反應的化學方程式為：KClO₃+6HCl=KCl+3Cl₂↑+3H₂O，反應生成3molCl₂，轉移電子5mol，則反應中每生成1mol Cl₂時轉移電子的物質的量為

5

3

，
故答案為：MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；

5

3

；
（2）濃鹽酸易揮發(fā)，制取的氯氣中含有氯化氫，氯化氫易溶于水，氯氣在飽和食鹽水中溶解度不大，用飽和食鹽水可以吸收氯化氫；
檢測實驗過程中裝置C是否發(fā)生堵塞，若C中發(fā)生堵塞，會看的，B中長頸漏斗中液面上升，形成液柱；
故答案為：除去氯氣中的氯化氫，檢測實驗過程中裝置C是否發(fā)生堵塞；
3）裝置C的實驗目的是驗證氯氣是否具有漂白性，驗證氯氣是否具有漂白性，要驗證干燥氯氣無漂白性，濕潤的有色布條中，氯氣和水反應生成次氯酸具有漂白性，Ⅱ中應是干燥劑無水氯化鈣，濕潤的氯氣通過干燥除去水分，通過Ⅲ處干燥的有色布條，布條不褪色；
故答案為：無水氯化鈣，干燥的有色布條；
（4）打開活塞，將裝置D中含溴單質的少量溶液加入焓碘化鉀和苯的裝置E中，溴單質和碘化鉀反應生成碘單質，當溴水濃度較小時，溶液顏色與氯水相似也呈黃色，氯氣具有強氧化性，過量的氯氣能夠將碘離子氧化成碘單質，所以該現(xiàn)象不能說明溴的非金屬性強于碘；
故答案為：排除氯氣對溴、碘的非金屬性強弱實驗的干擾；
（5）氯氣有毒，直接排放容易造成空氣污染，氯氣與氫氧化鈉反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，方程式為：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O；
故答案為：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O；
（6）亞硫酸鈉溶液中通入氯氣反應生成硫酸鈉，反應的離子方程式為SO₃^2-+Cl₂+H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+2H⁺，同時生成的鹽酸和亞硫酸鈉反應會生成污染氣體二氧化硫，反應的離子方程式為SO₃^2-+2H⁺=SO₂↑+H₂O，
故答案為：SO₃^2-+Cl₂+H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+2H⁺，SO₃^2-+2H⁺=SO₂↑+H₂O．

點評：本題考查了氯氣實驗室制取、氯氣性質的檢驗、實驗設計、實驗裝置的理解評價、化學方程式、離子方程式的書寫等，注意裝置連接的操作和實驗設計，掌握基礎是關鍵，題目難度中等．