Question

氯氣是一種重要的化工原料．某學習小組在實驗室中利用如圖所示裝置制取氯氣并探究其性質．



（1）若A是用二氧化錳和濃鹽酸反應制取氯氣的發生裝置，除圓底燒瓶和導管外還用到的玻璃儀器有______；
（2）①裝置B中盛有的試劑是______，作用是______．
②若E中品紅溶液褪色，則C裝置中發生反應的離子方程式是______．證明FeBr₂與Cl₂發生了氧化還原反應的實驗方法是______（填操作方法）．
③已知碳酸的酸性強于次氯酸，則裝置D中反應的化學方程式為______．
（3）某研究性學習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．吸收尾氣一段時間后，吸收液（呈強堿性）中肯定存在Cl^-、OH^-、CO₃^2-和SO₄^2-．請設計實驗，探究該吸收液中可能存在的其他陰離子（不考慮鹽類的水解；在堿性條件下ClO^-也有強氧化性．）．
①提出合理假設：
假設1：只存在SO₃^2-；
假設2：只存在ClO^-；
假設3：既存在SO₃^2-，也存在ClO^-；
假設4：既不存在SO₃^2-，也不存在ClO^-．
指導老師經分析認為，其中一個假設并不合理，它是______；判斷的原因是______．
②設計實驗方案，進行實驗，請寫出實驗步驟以及預期現象和結論．限選實驗試劑．
a．3mol/L H₂SO₄     b．0.01mol/L KMnO₄ c．1mol/L BaCl₂溶液
d．淀粉一KI溶液    e．酚酞試液             f．品紅溶液
步驟一；取少量吸收液于試管中，滴加3mol/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1～2滴______ （填序號）．若溶液______（填現象），則假設1成立．
步驟三：向B試管中滴加1～2滴______（填序號）；若溶液______（填現象），則假設2成立．
③若假設2成立；寫出步驟三中的離子方程式：______．

Answer 1

（1）二氧化錳和濃鹽酸反應制取氯氣的方程式為：MnO₂+4HCl（濃）

加熱  .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，從方程式可知該反應需加熱，需酒精燈，反應物濃鹽酸的滴加以及防氯氣的逸出需分液漏斗．故答案為：分液漏斗、酒精燈；
（2）①當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，故答案為：飽和食鹽水；除去氯氣中的氯化氫雜質；
②若E中品紅溶液褪色，說明經過E中有氯氣，經過E中有氯氣說明C裝置中，溴化亞鐵中的二價鐵和溴離子均被氧化；因FeBr₂與Cl₂發生氧化還原反應，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，
故答案為：2Fe²⁺+4Br^-+3Cl₂═2Fe³⁺+6Cl^-+2Br₂；實驗后取下裝置C的橡膠塞，取少量C中溶液于試管中，滴加KSCN溶液；
③經過裝置D的氯氣先和水反應，Cl₂+H₂O=HCl+HClO，產物與Na₂CO₃溶液反應，2HCl+Na₂CO₃=2NaCl+CO₂↑+H₂O，總反應為2Cl₂+Na₂CO₃ +H₂O=CO₂+2NaCl+2HClO，
故答案為：2Cl₂+Na₂CO₃ +H₂O=CO₂+2NaCl+2HClO； 
（3）①ClO^-中+1價的氯具有強氧化性，SO₃^2-中+4價的硫具有還原性，ClO^-與SO₃^2-會發生氧化還原反應． 故答案為：假設3；ClO^-與SO₃^2-因發生氧化還原反應而不能大量共存；
②步驟二：KMnO₄ 具有強氧化性與具有還原性的SO₃^2-發生氧化還原反應KMnO₄褪色，故答案為：b；褪色；
   步驟三：ClO^-中+1價的氯具有強氧化性，能將碘化鉀中-1價的碘氧化成碘單質．淀粉遇到碘單質顯藍色，故答案為：d；變藍色；
③若假設2成立；步驟三中ClO^-氧化碘化鉀成碘單質，故答案為：2I^-+ClO^-+2H⁺═I₂+H₂O+Cl^-．