Question

利用如圖所示實(shí)驗(yàn)（部分裝置）收集氯氣并驗(yàn)證氯氣的性質(zhì)：
（1）A為Cl₂的發(fā)生裝置．制取氯氣的化學(xué)方程式為

 

，與之對(duì)應(yīng)的A裝置是

 

（填寫裝置的序號(hào)）．

（2）利用D中的廣口瓶收集氯氣，試在裝置圖中完善D裝置（將虛線表示的一根或兩根導(dǎo)管改為實(shí)線，也可都不改）
（3）寫出裝置E中反應(yīng)的離子方程式

 

．
（4）利用D中收集的氯氣進(jìn)行鐵與氯氣的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)：用坩堝鉗夾持一束細(xì)鐵絲，

 

，然后伸入盛有氯氣的集氣瓶中．
（5）通入氯氣一段時(shí)間后，洗氣瓶B溶液中有一部分SO₃^2-氧化成SO₄^2-，反應(yīng)的離子方程式為

 

．
試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，檢驗(yàn)洗氣瓶B溶液中Cl^-和SO₄^2-的存在，可供選擇的試劑及儀器為：
試管、膠頭滴管．

實(shí)驗(yàn)步驟	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟1：取適量洗氣瓶B中溶液于試管Ⅰ中，滴加   ．	若產(chǎn)生的白色沉淀，則洗氣瓶B溶液中存在SO42-．
步驟2：另取適量洗氣瓶B中溶液于試管Ⅱ中，滴加 過量Ba（NO3）2溶液振蕩，靜置．	產(chǎn)生白色沉淀．
步驟3：取步驟2后試管Ⅱ中的上層清液于試管Ⅲ中，滴加   ．	若產(chǎn)生白色沉淀，則洗氣瓶B溶液中存在Cl-

（4）上述實(shí)驗(yàn)需要100mL，2mol/L的HCl，配制時(shí)量筒量取36.5%，密度1.19g/mL的濃鹽酸的體積為

 

mL稀鹽酸、稀硝酸、BaCl₂溶液、Ba（NO₃）₂溶液、AgNO₃溶液、澄清石灰水、試管、膠頭滴管．

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)操作
Ⅰ	取少量質(zhì)量的FeCO2固體置于坩堝中，高溫煅燒至質(zhì)量不再減輕，冷卻至室溫
Ⅱ	取少量實(shí)驗(yàn)步驟Ⅰ所得固體放于一潔凈的試管中，用足量的稀硫酸溶解
Ⅲ	向?qū)嶒?yàn)步驟Ⅱ所得溶液中滴加KSCN溶液，溶液變紅
甲同學(xué)的結(jié)論：4FeCO3+O2  高溫  .   2Fe2O3+4CO2

Answer 1

考點(diǎn)：氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法,常見陰離子的檢驗(yàn)

專題：

分析：（1）二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)生成氯氣，依據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件確定發(fā)生裝置；
（2）氯氣的密度大于空氣的密度，應(yīng)選擇向上排空氣法，據(jù)此解答；
（3）氫氧化鈉與氯氣反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，用來吸收尾氣；
（4）依據(jù)氯氣與鐵反應(yīng)的條件解答；
（5）亞硫酸根離子具有強(qiáng)的還原性能夠被氯氣氧化生成硫酸根離子；
檢驗(yàn)硫酸根離子應(yīng)排除亞硫酸根離子的干擾；檢驗(yàn)氯離子選用硝酸銀，反應(yīng)生成氯化銀不溶于稀硝酸；
（4）依據(jù)C=

1000ρω

M

計(jì)算濃鹽酸的物質(zhì)的量濃度，然后依據(jù)稀釋前后，溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變計(jì)算需要濃鹽酸的體積．

解答： 解：（1）二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)生成氯氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：MnO₂+4HCl

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，二氧化錳為固體，鹽酸為液體，反應(yīng)條件需要加熱，所以應(yīng)選用b；
故答案為：MnO₂+4HCl

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；b；
（2）氯氣的密度大于空氣的密度，應(yīng)選擇向上排空氣法，利用D中的廣口瓶收集氯氣，氣體應(yīng)長進(jìn)短出，左邊改為實(shí)線，故答案為：左邊改為實(shí)線；
（3）氫氧化鈉與氯氣反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，離子方程式為：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O，故答案為：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
（4）鐵絲與氯氣反應(yīng)需要加熱，所以應(yīng)將鐵絲在酒精燒至紅熱，故答案為：在酒精燒至紅熱；
（5）亞硫酸根離子具有強(qiáng)的還原性能夠被氯氣氧化生成硫酸根離子，反應(yīng)的離子方程式為：Cl₂+SO₃^2-+H₂O═SO₄^2-+2H⁺+2Cl^-；
檢驗(yàn)洗氣瓶B溶液中SO₄^2-的存在，應(yīng)排除亞硫酸根離子，先加入足量的稀鹽酸，然后加入氯化鋇溶液，若出現(xiàn)白色沉淀，即含有硫酸根離子；
檢驗(yàn)氯離子存在，應(yīng)排除硫酸根、亞硫酸根離子的干擾，取適量洗氣瓶B中溶液于試管Ⅱ中，滴加 過量Ba（NO₃）₂溶液振蕩，靜置，取上層清液于試管Ⅲ中，滴加硝酸銀和稀硝酸，若產(chǎn)生白色沉淀，則洗氣瓶B溶液中存在Cl^-；
故答案為：Cl₂+SO₃^2-+H₂O═SO₄^2-+2H⁺+2Cl^-；過量稀鹽酸和氯化鋇；硝酸銀和稀硝酸；
（4）依據(jù)C=

1000ρω

M

，濃鹽酸的物質(zhì)的量濃度=

1000×1.19g/mL×36.5%

36.5g/mol

=11.9mol/L，依據(jù)稀釋前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變，設(shè)濃鹽酸的體積為V，則11.9mol/L×V=2mol/L×100mL，解得：V=16.8mL，故答案為：16.8．

點(diǎn)評(píng)：本題為實(shí)驗(yàn)題，考查了氯氣的制備、氯氣性質(zhì)的檢驗(yàn)，明確反應(yīng)的原理，發(fā)生裝置選擇的依據(jù)是解題關(guān)鍵，注意硫酸根、氯離子的檢驗(yàn)方法，題目難度中等．