Question

14．某學(xué)生設(shè)計的用濃鹽酸與二氧化錳反應(yīng)制取并收集干燥的純凈的氯氣的裝置圖：
（1）甲中發(fā)生的離子方程式：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂+2H₂O
（2）乙中盛的試劑飽和食鹽水、作用除去氯化氫；丙中盛的試劑濃硫酸； 
  （3）若將制得的少量氯氣通入無色的飽和碘化鉀溶液中，溶液變棕黃色，其化學(xué)方程式是Cl₂+2KI=2KCl+I₂，向所得溶液中加入四氯化碳，振蕩后靜置，則溶液分為兩層，下層顯紫紅色，此反應(yīng)可證明氧化性：氯氣大于碘單質(zhì)．（填“大于”或“等于”或“小于”）（4）氯氣是有毒氣體，因此上圖裝置中戊（填“甲”或“乙”或“丙”或“丁”或“戊”）裝置可起到尾氣吸收處理，其原理用化學(xué)方程式解釋Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O．

Answer 1

分析 甲是氣體的發(fā)生裝置，二氧化錳與濃鹽酸加熱產(chǎn)生氯氣，氯氣中含有氯化氫和水蒸氣，在氣體的凈化過程中，最后除掉水，所以通過乙裝置的洗氣瓶除去雜質(zhì)氯化氫，丙裝置除掉水，丁裝置是收集裝置，氯氣密度比空氣大，導(dǎo)管應(yīng)長進(jìn)短出，氯氣有毒必須進(jìn)行尾氣處理，據(jù)此分析．
（1）二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)生成氯氣和氯化錳、水；
（2）濃鹽酸易揮發(fā)，制備的氯氣中含有氯化氫和水蒸氣，通過盛有飽和食鹽水的洗氣瓶可以除去氯化氫，通過盛有濃硫酸的洗氣瓶可以除去水蒸氣；
（3）氯氣的氧化性強(qiáng)于碘，氯氣與碘化鉀反應(yīng)生成碘，碘溶于水得到棕黃色的碘水溶液，碘在水中溶解度小于在有機(jī)物中的溶解度，四氯化碳密度大于水的密度；
（4）氯氣有毒，可用堿液吸收，用裝置戊進(jìn)行尾氣處理．

解答 解：甲是氣體的發(fā)生裝置，二氧化錳與濃鹽酸加熱產(chǎn)生氯氣，氯氣中含有氯化氫和水蒸氣，在氣體的凈化過程中，最后除掉水，所以通過乙裝置的洗氣瓶除去雜質(zhì)氯化氫，丙裝置除掉水，丁裝置是收集裝置，氯氣密度比空氣大，導(dǎo)管應(yīng)長進(jìn)短出，氯氣有毒必須進(jìn)行尾氣處理．
（1）二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)生成氯氣和氯化錳、水，離子方程式為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂+2H₂O，
故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂+2H₂O；
（2）濃鹽酸易揮發(fā)，制備的氯氣中含有氯化氫和水蒸氣，氯化氫極易溶于水，氯氣難溶于飽和食鹽水，濃硫酸具有吸水性，通過盛有飽和食鹽水的洗氣瓶可以除去氯化氫，通過盛有濃硫酸的洗氣瓶可以除去水蒸氣，
故答案為：飽和NaCl溶液；除去Cl₂中混有的HCl氣體；濃硫酸；
（3）氯氣與碘化鉀反應(yīng)生成碘，化學(xué)方程式為：Cl₂+2KI=2KCl+I₂，碘水呈棕黃色，碘在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度，四氯化碳的密度大于水，所以所得溶液中加入四氯化碳，振蕩后靜置，則溶液分為兩層，下層溶解碘的四氯化碳層為紫紅色，上層為水層，根據(jù)強(qiáng)制弱原理可得氯氣的氧化性大于碘單質(zhì)，
故答案為：棕黃；Cl₂+2KI=2KCl+I₂；紫紅；大于；
（4）氯氣有毒，可用堿液吸收，用裝置戊進(jìn)行尾氣處理，反應(yīng)方程式為：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，
故答案為：戊；Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O．

點(diǎn)評 本題考查了氯氣的制備和性質(zhì)的檢驗(yàn)，及實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計，明確制備原理和氯氣及氯水的性質(zhì)是解題關(guān)鍵，題目難度不大．