Question

13．某研究性學(xué)習(xí)小組欲探究用Na₂O₂與濃鹽酸反應(yīng)制備并檢驗氯氣，實驗裝置如圖（部分導(dǎo)管省略）：
（1）根據(jù)實驗要求連接裝置，則裝置的連接順序是（按氣流方向）：a接f，e接b，c接d；檢驗氣密性后，加入藥品，先緩慢通入一定量N₂，再向圓底燒瓶中緩慢滴加濃鹽酸；

（2）寫出Na₂O₂與濃鹽酸反應(yīng)生成氯氣的化學(xué)方程式Na₂O₂+4HCl=2NaCl+Cl₂↑+2H₂O；
（3）裝置D中的球形漏斗起到安全作用，其作用原理是裝置A中壓力加大時，D中液面上升進入球形漏斗，保持壓力穩(wěn)定而起到安全作用；
（4）氣體通過KⅠ-淀粉溶液時，溶液變藍色．其可能的原因有兩種，分別用離子方程式表示為：①Cl₂ +2I^-=I₂ +2Cl^-，②4I^-+O₂+2H₂O=4OH^-+2I₂；
（5）裝置C中發(fā)生的離子方程式Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；試寫出一種可以在實驗室中吸收尾氣的氯氣，且與NaOH不同類別的物質(zhì)的化學(xué)式Na₂SO₃；
（6）實驗室中不用Na₂O₂與濃鹽酸反應(yīng)制備氯氣的理由是產(chǎn)物不純且雜質(zhì)氣體難以分離，原料利用率低．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)反應(yīng)物的性質(zhì)選取反應(yīng)裝置，根據(jù)氣體的成分及性質(zhì)選取洗氣裝置，根據(jù)實驗?zāi)康倪x取檢驗裝置，根據(jù)氯氣的性質(zhì)選取尾氣處理裝置；
（2）過氧化鈉具有強氧化性，能把濃鹽酸氧化為氯氣，同時自身被還原成水，再結(jié)合原子守恒寫出反應(yīng)方程式；
（3）裝置D中的球形漏斗起到安全作用的原理為：裝置A中壓力加大時，D中液面上升進入球形漏斗，保持壓力穩(wěn)定而起到安全作用；
（4）氯氣和氧氣都具有氧化性，能夠氧化碘離子生成單質(zhì)碘；
（5）氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉和次氯酸鈉和水；氯氣具有氧化性，可以用具有還原性的亞硫酸鈉溶液吸收；
（6）用過氧化鈉和濃鹽酸反應(yīng)制取的氣體成分及分離的難易程度分析．

解答 解：（1）用過氧化鈉和濃鹽酸制取氯氣，選擇發(fā)生裝置A，制取的氯氣中含有氯化氫，用飽和食鹽水除去氯化氫，選擇裝置D，氯氣氧化性強于碘，用B檢驗氯氣的存在，氯氣有毒，多余氯氣用C吸收，所以正確的連接順序為：afebcd；
故答案為：febcd；
（2）過氧化鈉有強氧化性能把濃鹽酸氧化生成氯氣，同時自身被還原生成水，結(jié)合原子守恒寫出其反應(yīng)方程式為：Na₂O₂+4HCl=2NaCl+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：Na₂O₂+4HCl=2NaCl+Cl₂↑+2H₂O；
（3）裝置D中的球形漏斗起到安全作用的原理為：裝置A中壓力加大時，D中液面上升進入球形漏斗，保持壓力穩(wěn)定而起到安全作用；
故答案為：裝置A中壓力加大時，D中液面上升進入球形漏斗，保持壓力穩(wěn)定而起到安全作用；
（4）氣體通過KⅠ-淀粉溶液時，溶液變藍色．其可能的原因有兩種，一種氯氣氧化碘離子生成單質(zhì)碘，離子方程式：Cl₂ +2I^-=I₂ +2Cl^-；
一種氧氣氧化碘離子生成單質(zhì)碘，離子方程式：4I^-+O₂+2H₂O=4OH^-+2I₂；
故答案為：Cl₂ +2I^-=I₂ +2Cl^-；4I^-+O₂+2H₂O=4OH^-+2I₂；
（5）氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉和次氯酸鈉和水，離子方程式：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；氯氣具有氧化性，可以用具有還原性的亞硫酸鈉溶液吸收；
故答案為：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；Na₂SO₃；
（6）過氧化鈉具有強氧化性，能把濃鹽酸氧化生成氯氣，自身被還原生成氧氣，且過氧化鈉和水反應(yīng)也生成氧氣，氯氣和氧氣混合后不易分離，所以得不到較純凈的氯氣；
故答案為：產(chǎn)物不純且雜質(zhì)氣體難以分離，原料利用率低．

點評 本題考查了實驗室制備氯氣的設(shè)計，明確Na₂O₂與濃鹽酸反應(yīng)制備氯氣的原理是解題關(guān)鍵，注意實驗設(shè)計的可行性，題目難度不大．