Question

氯氣是一種重要的化工原料。某學(xué)習(xí)小組在實驗室中利用下圖所示裝置制取氯氣并探究其性質(zhì)。

（1）實驗室用二氧化錳和濃鹽酸加熱制取氯氣，發(fā)生裝置中除圓底燒瓶和導(dǎo)管外還需用到的玻璃儀器有
                             ；
（2）裝置A中盛有的試劑是       ，作用是                          。
（3）若D中品紅溶液褪色，則B裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是                     
（4）證明FeBr₂與Cl₂發(fā)生了氧化還原反應(yīng)的實驗方法是             （填操作方法）。
某研究性學(xué)習(xí)小組用剛吸收過少量SO₂的NaOH溶液吸收處理上述實驗后的尾氣。經(jīng)分析吸收尾氣一段時間后，吸收液（呈強(qiáng)堿性）中肯定存在Cl^－、OH^－、CO₃^2- 和SO₄^2－，對于可能存在的其他陰離子，研究小組提出以下3種假設(shè)。假設(shè)1：只存在SO₃^2－；假設(shè)2：只存在ClO^－；假設(shè)3：既不存在SO₃^2－，也不存在ClO^－。
（5）學(xué)習(xí)小組判斷同時存在SO₃^2－和ClO^－是不可能的理由是                。
38.現(xiàn)限選以下試劑，設(shè)計實驗方案，進(jìn)行實驗，請寫出實驗步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。
a．3 mol/L H₂SO₄
b．0.01 mol/L KMnO₄
c．1 mol/L BaCl₂溶液
d．淀粉碘化鉀溶液
e．酚酞試液
步驟一；取少量吸收液于試管中，滴加3 mol/L H₂SO₄至溶液呈酸性，然后將所得溶液分裝于A、B
兩試管中。
步驟二：向A試管中滴加少量___________ (填序號)，若溶液_________________（填現(xiàn)象），則假設(shè)
1成立。
步驟三：向B試管中滴加少量___________（填序號），若溶液_________________（填現(xiàn)象），則假設(shè)2
成立。

Answer 1

（1）分液漏斗，酒精燈 （各1分，共2分）
（2）飽和食鹽水，除去氯氣中的氯化氫  （各1分，共2分）
（3）2Fe²⁺ + 4Br^－+ 3Cl₂ →2Fe³⁺ + 6 Cl^－+ 2 Br ₂    （2分）
（4）實驗后，取少量B中溶液，滴加KSCN溶液；另取少量B中溶液，加入CCl₄溶液萃取。（1分）
（5）SO₃^2－和ClO^－因發(fā)生氧化還原反應(yīng)，故不能共存 （1分）
38. b ，褪色 ；d ，變藍(lán)色    （各1分，共4分）

解析試題分析：（1）二氧化錳和濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣的方程式為：MnO₂+4HCl(濃)MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，從方程式可知該反應(yīng)需加熱，因此需酒精燈，反應(yīng)物濃鹽酸的滴加以及防氯氣的逸出還需要分液漏斗。
（2）由于濃鹽酸易揮發(fā)，所以生成的氯氣中含有氯化氫雜質(zhì)，所以當(dāng)含氯化氫的氯氣通過飽和食鹽水時，氯化氫溶解在其中，氯氣幾乎不溶，這樣可以除去氯氣中的氯化氫雜質(zhì)。
（3）氯氣溶于水生成的次氯酸具有漂白性，所以若D中品紅溶液褪色，說明經(jīng)過D中有氯氣，經(jīng)過D中有氯氣說明B裝置中，溴化亞鐵中的二價鐵和溴離子均被氧化，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe²⁺+4Br^-+3Cl₂→2Fe³⁺+6Cl^-+2Br₂。
（4）由于亞鐵離子的還原性強(qiáng)于溴離子的，所以FeBr₂與Cl₂發(fā)生氧化還原反應(yīng)時，溴化亞鐵中的二價鐵先被氧化，所以只須證明有三價鐵存在即可。KSCN溶液可與三價鐵形成血紅色的硫氰化鐵可證明有三價鐵存在。另外也可以證明有溴單質(zhì)生成，因此正確的操作應(yīng)該是實驗后，取少量B中溶液，滴加KSCN溶液；另取少量B中溶液，加入CCl₄溶液萃取。
（5）ClO^－中+1價的氯具有強(qiáng)氧化性，SO₃^2－中+4價的硫具有還原性，ClO^－與SO₃^2－會發(fā)生氧化還原反應(yīng)，所以二者不能大量共存。
38.步驟二 中KMnO₄ 具有強(qiáng)氧化性與具有還原性的SO₃^2－發(fā)生氧化還原反應(yīng)KMnO₄褪色；步驟三中ClO^－中+1價的氯具有強(qiáng)氧化性，能將碘化鉀中－1價的碘氧化成碘單質(zhì)．淀粉遇到碘單質(zhì)顯藍(lán)色。
考點(diǎn)：考查氯氣的制備、除雜、性質(zhì)探究、物質(zhì)檢驗以及實驗方案設(shè)計與評價等