Question

【題目】用下圖所示實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究（圖中a、b、c表示止水夾），請(qǐng)對(duì)其方案進(jìn)行完善或評(píng)價(jià)。

（1）實(shí)驗(yàn)室用裝置A來(lái)制取Cl2，反應(yīng)的離子方程式是______________；若將裝置B、C、E相連后，用濃鹽酸和______（填下列試劑的標(biāo)號(hào)）為原料可制取Cl2。

a.KMnO4固體 b.KClO3固體 c.KCl固體 d.濃硫酸

（2）用裝置B來(lái)制取制取氯氣，并將裝置B、C、E相連，在丙中加入適量水，即可制得氯水。向該氯水中加入大理石，充分振蕩，觀察到氯水的黃綠色逐漸褪去，同時(shí)產(chǎn)生少量氣泡。某同學(xué)根據(jù)此現(xiàn)象推斷出氯水呈酸性，請(qǐng)問(wèn)該同學(xué)的推斷是否合理？______________（填“合理”或“不合理”），若不合理，請(qǐng)說(shuō)明理由（若合理，此空無(wú)需填寫）：_________________。

（3）為了探究氯水與大理石的反應(yīng)，用裝置A來(lái)制取氯氣，并依次連接裝置A、C、C、E。在第一個(gè)裝置C的丙中，應(yīng)加入的試劑是____________；在第二個(gè)裝置C的丙中，加入適量水，即制得氯水。向制得的氯水中加入過(guò)量的大理石，反應(yīng)結(jié)束后將所得溶液分成四等分，進(jìn)行I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四個(gè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)操作如下，將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或者實(shí)驗(yàn)結(jié)論填入下表：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
Ⅰ	將該溶液滴在有色布條上	有色布條迅速褪色	①該溶液中含有__________
Ⅱ	向該溶液中滴加碳酸鈉溶液	②___________	該溶液中含有Ca2+
Ⅲ	向該溶液中滴加稀鹽酸	有無(wú)色氣泡產(chǎn)生	③無(wú)色氣體是____________
Ⅳ	加熱該溶液	溶液變渾濁并產(chǎn)生大量氣體	④該溶液中含有__________

⑤通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)，得出氯水和過(guò)量的大理石反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________。

Answer 1

【答案】4H++2Cl-+MnO2Mn2++Cl2↑+2H2Oab不合理制取的氯氣中含有HCl氣體，HCl溶于水后能與碳酸鈣反應(yīng)產(chǎn)生氣泡飽和食鹽水HClO產(chǎn)生白色沉淀CO2Ca（HCO3）22CaCO3+2Cl2+2H2O=CaCl2+Ca(HCO3)2+2HClO

【解析】（1）實(shí)驗(yàn)室用濃鹽酸和MnO2混合加熱制取Cl2，反應(yīng)方程式為MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O，相應(yīng)反應(yīng)的離子方程式是4H++2Cl-+MnO2Mn2++Cl2↑+2H2O ；a．KMnO4固體和濃鹽酸混合有氯氣生成且反應(yīng)不需要加熱，故a正確；b．KClO3固體和濃鹽酸混合有氯氣生成且反應(yīng)不需要加熱，故b正確； c．KCl固體和濃鹽酸混合無(wú)氯氣生成，故c錯(cuò)誤； d．濃硫酸和濃鹽酸混合無(wú)氯氣生成，故d錯(cuò)誤；答案為ab；

（2）濃鹽酸有揮發(fā)性，制取的氯氣中含有HCl氣體，HCl溶于水后能與碳酸鈣反應(yīng)產(chǎn)生氣泡，故無(wú)法判斷氯水呈酸性，該同學(xué)的推斷不合理；

（3）利用二氧化錳和濃鹽酸混合加熱制氯氣，所得氯氣中混有揮發(fā)出的HCl氣體，需要先通過(guò)裝置C的丙中飽和食鹽水除去HCl；I、所得溶液使有色布條褪色，可知溶液中含有HClO；Ⅱ、所得溶液中滴加碳酸鈉溶液有白色沉淀，說(shuō)明溶液中含有Ca2+；Ⅲ、向該溶液中滴加稀鹽酸有無(wú)色氣泡產(chǎn)生，此氣體為二氧化碳；Ⅳ、加熱該溶液變渾濁前有氣體產(chǎn)生，說(shuō)明溶液中可溶性的碳酸氫鈣；

⑤結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)論，可知氯水和過(guò)量的大理石反應(yīng)后的溶液中有HClO、Ca(HCO3)2和CaCl2，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CaCO3+2Cl2+2H2O=CaCl2+Ca(HCO3)2+2HClO。