Question

1．某校化學興趣小組為研究Cl₂的性質，設計如圖所示裝置進行實驗．裝置Ⅲ中夾持裝置已略去，其中a為干燥的品紅試紙，b為濕潤的品紅試紙．

（1）實驗室以二氧化錳和濃鹽酸制備氯氣的離子方程式是MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O．
（2）裝置Ⅱ的作用是除去氯氣中的氯化氫氣體．
（3）實驗過程中，裝置IV中的實驗現象為無色溶液變藍色；發(fā)生反應的化學方程式為Cl₂+2KI=I₂+2KCl．
（4）實驗結束后，該組同學在裝置Ⅲ中觀察到b的紅色褪去，但是并未觀察到“a無明顯變化”這一預期現象．為了達到這一實驗目的，你認為還需在上圖裝置Ⅱ與Ⅲ之間添加如圖中的④裝置（填序號），該裝置的作用是干燥Cl₂．

（5）裝置Ⅴ的目的是防止尾氣污染，寫出裝置Ⅴ中發(fā)生反應的離子方程式Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O．

Answer 1

分析 裝置Ⅰ中二氧化錳和濃鹽酸在加熱條件下反應生成氯化錳、氯氣和水，生成的氯氣中含氯化氫和水蒸氣，通過裝置Ⅱ中的飽和食鹽水除去氯化氫，通過裝置Ⅲ中a為干燥的品紅試紙，b為濕潤的品紅試紙，觀察顏色變化，通過裝置Ⅳ中KI-淀粉溶液觀察是否有藍色出現，最后剩余氯氣通入氫氧化鈉溶液吸收，
（1）二氧化錳和濃鹽酸在加熱條件下反應生成氯化錳、氯氣和水，據此寫出反應的化學方程式；
（2）濃鹽酸具有揮發(fā)性，所以制取的氯氣中會含有氯化氫，氯氣在飽和氯化鈉溶液中溶解度減小，可以用飽和食鹽水除去氯氣中的氯化氫氣體；
（3）氯氣具有氧化性，能夠將碘離子氧化成碘單質，據此判斷裝置Ⅳ中現象，然后寫出反應的化學方程式；
（4）干燥的氯氣不具有漂白性，Ⅱ和Ⅲ之間可加干燥裝置；
（5）氯氣能夠與氫氧化鈉溶液反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，據此寫出反應的離子方程式．

解答 解：（1）二氧化錳與濃鹽酸反應制取氯氣的反應的離子方程式為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（2）裝置Ⅱ中盛有飽和食鹽水，由于濃鹽酸具有揮發(fā)性，則制取的氯氣中混有氯化氫，用飽和食鹽水可以除去雜質氯化氫，
故答案為：除去氯氣中的氯化氫氣體；
（3）氯氣具有氧化性，能夠與碘化鉀溶液反應生成碘單質，所以裝置Ⅳ中通入氯氣后，無色溶液變藍色，反應的化學方程式為：Cl₂+2KI=I₂+2KCl，
故答案為：無色溶液變藍色； Cl₂+2KI=I₂+2KCl；
（4）干燥的氯氣不具有漂白性，Ⅱ和Ⅲ之間可加干燥裝置，除去氯氣中的水蒸氣，
故答案為：④；干燥Cl₂；
（5）裝置Ⅴ盛放的是氫氧化鈉溶液，目的是防止尾氣污染空氣，反應的化學方程式為：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O，
故答案為：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O．

點評 本題考查考查物質性質實驗方案的設計，題目難度中等，涉及制取氣體的裝置及實驗方案的設計、評價等知識點，綜合性較強，明確氯氣的制備原理及氯氣的化學性質為解答關鍵，試題有利于培養(yǎng)學生的分析、理解能力及化學實驗能力．