Question

【題目】甲乙兩組學生用不同的方法制備氯氣并驗證其性質。甲組用漂白粉與硫酸溶液反應制取氯氣：Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2SO42CaSO4＋2Cl2↑＋2H2O，如圖1所示；乙組用高錳酸鉀與濃鹽酸反應制取氯氣：2KMnO4＋16HCl(濃)→2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O，如圖2所示(省略夾持裝置)。

（1）實驗中A選用裝置__，E選用裝置__(填寫序號)。

（2）裝置F的作用___，請描述裝置G中的實驗現象___。

（3）B中反應的離子方程式是___；C中氯氣氧化了亞硫酸鈉：Cl2+SO32-+H2O → SO42-+2Cl-+2H+，請你幫甲組設計一個實驗，證明洗氣瓶C中的Na2SO3已被氧化(簡述實驗步驟)：___。

（4）乙組中H的目的是比較氯、溴、碘的非金屬性，有同學認為該設計不能達到實驗目的，其理由是___。

（5）甲組實驗存在的明顯缺陷是___。

Answer 1

【答案】II I 除去氯氣中的氯化氫，安全瓶（監測裝置H是否堵塞） U型管中左邊有色布條褪色，右邊有色布條沒有褪色 Cl2+2I-→2Cl-+I2 取少量反應后的溶液于試管中，加入HCl溶液至不再產生氣體為止，再滴加BaCl2溶液，如果有白色沉淀生成，證明Na2SO3已被氧化 Cl2也可與KI反應生成I2，乙組設計的實驗中并沒有排除Cl2對實驗的干擾，故不能比較Cl、Br、I的非金屬性 或Cl2未充分接觸到溴化鈉溶液中，未必能看到現象 無尾氣處理裝置，污染環境

【解析】

(1)結合反應原理甲組利用固體與液體加熱制備氯氣；乙組利用固體與液體反應不加熱制氯氣；

(2)乙組制得的Cl2中混有揮發的HCl氣體，裝置G中CaCl2是干燥劑；

(3)氯氣能氧化I-生成I2；裝置C中氯氣氧化了亞硫酸鈉，所得溶液中含有SO42-，只要利用稀鹽酸和BaCl2溶液檢驗溶液中是否存在SO42-，即可判斷有沒有發生氧化還原反應；

(4)NaBr溶液未能完全吸收Cl2，有部分Cl2參與KI氧化為I2的反應；

(5)Cl2是有毒氣體，需要處理含氯氣的尾氣。

(1)甲組用漂白粉與硫酸溶液混合加熱制取氯氣，實驗中A選用裝置II；而乙組用高錳酸鉀與濃鹽酸反應制取氯氣，反應不需要加熱，則E選用裝置I；

(2)乙組制得的Cl2中混有揮發的HCl氣體，可利用裝置F中飽和食鹽水除去氯氣中的氯化氫，同時根據長頸漏斗中液面是否上升，達到監測裝置H是否堵塞的目的；從F中進入G中的Cl2混有水蒸氣，能使U型管中左邊有色布條褪色，而潮濕的氯氣經過無水CaCl2干燥后，不再具有漂白性，則右邊有色布條沒有褪色；

(3)氯氣能氧化I-生成I2，發生反應的離子方程式為Cl2+2I-→2Cl-+I2；驗證裝置C中氯氣是否氧化亞硫酸鈉的操作方法是取少量反應后的溶液于試管中，加入HCl溶液至不再產生氣體為止，再滴加BaCl2溶液，如果有白色沉淀生成，證明Na2SO3已被氧化；

(4)乙組中H裝置中NaBr不能完全吸收Cl2，將有部分Cl2也可與KI反應生成I2，干擾Br2氧化I-的實驗，則無法判斷Br2和I2的氧化性強弱，也不能比較Cl、Br、I的非金屬性；

(5)甲組實驗存在的明顯缺陷是無尾氣處理裝置，污染環境。