Question

如圖是某研究性學習小組利用實驗室制氯氣的裝置設計制取氯水并進行相關實驗．
（1）請簡述如何檢查該裝置的氣密性．

將倒氣管插入盛水的燒杯中，用手捂住圓底燒瓶（或用酒精燈微熱圓底燒瓶），倒氣管口有氣泡冒出．冷卻后，倒氣管中產生水柱，一段時間沒有變化，說明氣密性良好

．
（2）寫出A裝置中發生反應的離子方程式

MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△   .

Mn²⁺+C1₂↑+2H₂O

．
（3）新制氯水能使紅色布條退色．對于使紅色布條退色的物質，同學們的看法不一致，認為氯水中存在的幾種物質除水外都有可能．請你設計實驗探究、驗證，得出正確結論．
①提出假設，并進行實驗探究、驗證，分別簡述實驗的過程、現象和結論．
假設一：鹽酸能使紅色布條退色．探究、驗證的實驗過程、現象和結論為：

用玻璃棒蘸取稀鹽酸滴到紅色布條上，紅色布條不退色，說明鹽酸沒有漂白作用

．
假設二：

氯氣使紅色布條退色

．探究、驗證的實驗過程、現象和結論為：

把干燥的紅色布條放入充滿氯氣的集氣瓶中，紅色布條不退色，說明氯氣沒有漂白作用

．
假設三：HClO能使布條退色．本假設的實驗探究、驗證不做要求．
②得出的結論是

次氯酸使紅色布條退色

．
（4）某同學提出該裝置需要進一步改進，請你寫出改進的措施（或畫出必要的裝置圖）

增加尾氣吸收裝置（或如圖）

．

Answer 1

分析：（1）檢查氣密性可給裝置微熱，是裝置內壓強增大，觀察是否有氣泡或導管內的液面變化判斷；
（2）二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應生成氯化錳、水和氯氣；
（3）氯水中含有氯氣、鹽酸和次氯酸，可分別根據這三種物質進行實驗設計；
（4）氯氣不能直接排放到空氣中，應加入尾氣處理裝置．

解答：解：（1）檢查氣密性可給裝置微熱，是裝置內壓強增大，觀察是否有氣泡或導管內的液面變化判斷，可將倒氣管插入盛水的燒杯中，用手捂住圓底燒瓶（或用酒精燈微熱圓底燒瓶），倒氣管口有氣泡冒出．冷卻后，倒氣管中產生水柱，一段時間沒有變化，說明氣密性良好，
故答案為：將倒氣管插入盛水的燒杯中，用手捂住圓底燒瓶（或用酒精燈微熱圓底燒瓶），倒氣管口有氣泡冒出．冷卻后，倒氣管中產生水柱，一段時間沒有變化，說明氣密性良好；
（2）二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應生成氯化錳、水和氯氣，氧化物、氣體、弱電解質寫化學式，可溶性的強電解質寫離子式，反應的離子方程式為MnO₂+4H⁺+2C1^-

△   .

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△   .

Mn²⁺+C1₂↑+2H₂O；
（3）①氯水中含有氯氣、鹽酸和次氯酸，可分別根據這三種物質進行實驗設計，首先用玻璃棒蘸取稀鹽酸滴到紅色布條上，紅色布條不退色，說明鹽酸沒有漂白作用；然后用把干燥的紅色布條放入充滿氯氣的集氣瓶中，紅色布條不退色，說明氯氣沒有漂白作用，最后用HClO判斷能否使布條退色，
故答案為：用玻璃棒蘸取稀鹽酸滴到紅色布條上，紅色布條不退色，說明鹽酸沒有漂白作用；氯氣使紅色布條退色；把干燥的紅色布條放入充滿氯氣的集氣瓶中，紅色布條不退色，說明氯氣沒有漂白作用；
②次氯酸具有強氧化性和漂白性，可使紅色布條褪色，故答案為：次氯酸使紅色布條退色；
（4）氯氣不能直接排放到空氣中，應加入尾氣處理裝置，因氯氣可與氫氧化鈉反應，則尾氣處理裝置用氫氧化鈉溶液，如圖為，
故答案為：增加尾氣吸收裝置（或如圖）

點評：本題以氯氣的制備和性質實驗探究為載體綜合考查學生的實驗能力和實驗設計、評價能力，注意把握物質的性質以及實驗方案的設計原理，題目難度中等．