Question

17．為探究在實(shí)驗(yàn)室制備Cl₂的過程中有水蒸氣和HCl揮發(fā)出來，同時(shí)證明氯氣的某些性質(zhì)，甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置（支撐用的鐵架臺省略），按要求回答問題

（1）在實(shí)驗(yàn)中，A部分的裝置是b（填圖2中字母序號），寫出A中發(fā)生的離子化學(xué)方程式MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O．
（2）①裝置B中盛放的試劑名稱為無水硫酸銅，作用是證明有水蒸氣產(chǎn)生
②裝置D和E中出現(xiàn)的不同現(xiàn)象說明了氯氣無漂白性，次氯酸有漂白性
③裝置F的作用是吸收氯氣
④寫出裝置G中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式Ag⁺+Cl^-=AgCl↓
（3）乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)有缺陷，不能確保最終通入AgNO₃溶液中的氣體只有一種．為了確保實(shí)驗(yàn)結(jié)論的可靠性，證明最終通入AgNO₃溶液的氣體只有一種，乙同學(xué)提出在某兩個裝置之間再加一個裝置．你認(rèn)為該裝置應(yīng)加在F與G之間（填裝置字母序號），裝置中應(yīng)放入濕潤的淀粉KI試紙（或濕潤的有色布條）試劑（填寫試劑或用品名稱）．

Answer 1

分析 實(shí)驗(yàn)室用濃鹽酸與二氧化錳加熱反應(yīng)制取氯氣，探究在實(shí)驗(yàn)室制備Cl₂的過程中有水蒸氣和HCl揮發(fā)出來，及氯氣的性質(zhì)，依據(jù)反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件確定發(fā)生裝置，利用無水硫酸銅檢驗(yàn)水的存在，氯氣不具有漂白性，依次通過干燥有色布條、濕潤有色布條，證明有漂白性的為次氯酸，不是氯氣，為檢驗(yàn)氯化氫的存在，選用硝酸銀溶液，為排除氯氣的干擾應(yīng)用四氯化碳吸收氯氣，用濕潤淀粉碘化鉀試液確認(rèn)氯氣是否吸收完全，產(chǎn)生白色沉淀即可證明氯化氫存在．
（1）在實(shí)驗(yàn)中，A部分為制取氯氣裝置，實(shí)驗(yàn)室用二氧化錳與濃鹽酸加熱制備氯氣，反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水，依據(jù)反應(yīng)條件選擇實(shí)驗(yàn)裝置；
（2）①實(shí)驗(yàn)室常用無水硫酸銅檢驗(yàn)水的存在；②裝置D和E中出現(xiàn)的不同現(xiàn)象說明了氯氣無漂白性，次氯酸有漂白性；③為排除氯氣的干擾應(yīng)用四氯化碳吸收氯氣；④銀離子和氯離子反應(yīng)生成氯化銀；
（3）G裝置用來檢驗(yàn)HCl氣體，為了確保實(shí)驗(yàn)結(jié)論的可靠性，應(yīng)排除氯氣的干擾．

解答 解：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的，需制取氯氣，在實(shí)驗(yàn)中，A部分為制取氯氣裝置，實(shí)驗(yàn)室用二氧化錳與濃鹽酸加熱制備氯氣，為固體和液體需加熱制取氣體的裝置，應(yīng)選擇裝置b
，二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水，化學(xué)方程式：MnO₂+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，離子方程式為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：b；MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（2）①裝置A制取氯氣，制備Cl₂的過程中有水蒸氣揮發(fā)出來，為了證明水蒸氣的存在，需無水硫酸銅與水反應(yīng)生成藍(lán)色五水合硫酸銅晶體來檢驗(yàn)水，
故答案為：無水硫酸銅；證明有水蒸氣產(chǎn)生；
②干燥的氯氣沒有漂白性，D中有色布條不褪色，氯氣與水反應(yīng)生成的HClO具有漂白性，E中濕潤的有色布條褪色，說明氯氣沒有漂白性，氯水有漂白性，
故答案為：氯氣無漂白性，次氯酸有漂白性；
③氯氣通入硝酸銀溶液也會生成AgCl沉淀，裝置F的作用：除去氯氣，防止對HCl氣體檢驗(yàn)的干擾，
故答案為：吸收氯氣；
④裝置G中銀離子和氯離子反應(yīng)生成氯化銀，離子方程式為：Ag⁺+Cl^-=AgCl↓，
故答案為：Ag⁺+Cl^-=AgCl↓；
（3）G裝置用來檢驗(yàn)HCl氣體，為了確保實(shí)驗(yàn)結(jié)論的可靠性，應(yīng)排除氯氣的干擾，在F吸收氯氣之后要檢驗(yàn)氯氣是否完全除去，根據(jù)氯氣具有強(qiáng)氧化性的性質(zhì)，可用濕潤的淀粉KI試紙檢驗(yàn)（或濕潤的有色布條），如不變色，說明已經(jīng)完全除去，
故答案為：F、G；濕潤的淀粉KI試紙（或濕潤的有色布條）．

點(diǎn)評 本題考查氯氣的制取原理、實(shí)驗(yàn)裝置評價(jià)與理解、氯氣的性質(zhì)、氯離子檢驗(yàn)等，關(guān)鍵是清楚實(shí)驗(yàn)的目的與原理實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的實(shí)驗(yàn)分析，物質(zhì)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方法設(shè)計(jì)和分析判斷，反應(yīng)現(xiàn)象是膠體關(guān)鍵，題目難度中等．