Question

（16分）某校化學實驗興趣小組為了探究在實驗室制備Cl₂的過程中有水蒸氣和HCl揮發出來，同時證明氯氣的某些性質，甲同學設計了如下圖所示的實驗裝置（支撐用的鐵架臺省略），按要求回答問題。（B中裝的是無水硫酸銅）

（1）裝置A的作用是制取氯氣，其反應的化學方程式為：                              
（2）若用含有0.2mol HCl的濃鹽酸與足量的MnO₂反應制Cl₂，制得的Cl₂體積（標準狀況下）總是小于1.12L的原因是                                            
（3）①裝置B的作用是                        ，現象是                 。
②裝置C和D出現的不同現象說明的問題是                               。
③裝置E的作用是                             。
④寫出裝置F中發生反應的離子方程式                                  。
（4）乙同學認為甲同學的實驗有缺陷，不能確保最終通入AgNO₃溶液中的氣體只有一種。為了確保實驗結論的可靠性，證明最終通入AgNO₃溶液的氣體只有一種，乙同學提出在某兩個裝置之間再加一個裝置。你認為該裝置應加在       與         之間（填裝置字母序號），裝置中應放入                 試劑。

Answer 1

（1）MnO₂＋4HClMnCl₂＋Cl₂↑＋H₂O（2分）
（2）濃鹽酸的濃度隨著反應的進行變稀以后，將不再反應；加熱時濃鹽酸因揮發而損失（2分）
（3）①證明有水蒸氣產生 白色變藍色（其它合理答案也給分）（2分）②氯氣無漂白性，氯
水有漂白性（2分）   ③吸收氯氣（2分）   ④Ag^－+Cl^－=AgCl↓（2分）
（4）E  F （2分） 濕潤的淀粉KI試紙（或濕潤的有色布條）（2分）

本題以氯氣為載體，綜合考查常見的基本實驗操作、氯氣的性質檢驗以及尾氣處理等
（1）實驗室制取氯氣一般用二氧化錳氧化濃鹽酸生成，方程式為MnO₂＋4HClMnCl₂＋Cl₂↑＋H₂O。
（2）隨著反應的進行鹽酸的濃度會逐漸降低，而二氧化錳是不能氧化稀鹽酸的，所以實際生成的氯氣總是小于理論值。
（3）①無水硫酸銅常用來檢驗水的存在，因為硫酸銅吸水即變成藍色的膽礬。
②氯氣的漂白是靠次氯酸實現的，所以氯氣不能使干燥的有色布條褪色。這說明氯氣是沒有漂白性的，次氯酸才具有漂白性。
③由于F是用來檢驗氯化氫的，而氯氣也能和硝酸銀反應產生白色沉淀，所以在通入硝酸銀溶液之前要先除去氯氣。利用氯氣能溶解的有機溶劑中，除去氯氣。
④氯化氫溶于水和硝酸銀反應生成氯化銀白色沉淀，方程式為Ag^－+Cl^－=AgCl↓。
（4）氯氣受熱能溶解在四氯化碳中，但無法確定是否完全被吸收。所以需要在E和F之間連接1個裝置，用來檢驗氯氣是否完全被除去。可利用氯氣的氧化性，能把碘化鉀氧化生成單質碘，而單質碘能和淀粉發生顯色反應，使溶液顯藍色。所以試劑是濕潤的淀粉KI試紙。也可以通過漂白性來檢驗，因此也可以選擇濕潤的有色布條。