Question

氯氣是一種重要的化工原料．某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室中利用如圖所示裝置制取氯氣并探究其性質(zhì)．

（1）實(shí)驗(yàn)室用二氧化錳和濃鹽酸加熱制取氯氣，發(fā)生裝置中除圓底燒瓶和導(dǎo)管外還需用到的玻璃儀器有______；
（2）裝置A中盛有的試劑是______，作用是______．
（3）若D中品紅溶液褪色，則B裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是______
（4）證明FeBr₂與Cl₂發(fā)生了氧化還原反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方法是______（填操作方法）．
某研究性學(xué)習(xí)小組用剛吸收過(guò)少量SO₂的NaOH溶液吸收處理上述實(shí)驗(yàn)后的尾氣．經(jīng)分析吸收尾氣一段時(shí)間后，吸收液（呈強(qiáng)堿性）中肯定存在Cl^-、OH^-、CO₃^2-和SO₄^2-，對(duì)于可能存在的其他陰離子，研究小組提出以下3種假設(shè)．假設(shè)1：只存在SO₃^2-；假設(shè)2：只存在ClO^-；假設(shè)3：既不存在SO₃^2-，也不存在ClO^-．
（5）學(xué)習(xí)小組判斷同時(shí)存在SO₃^2-和ClO^-是不可能的理由是______．
（6）現(xiàn)限選以下試劑，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論．
a．3mol/L H₂SO₄　　 b．0.01mol/L KMnO₄c．1mol/L BaCl₂溶液
d．淀粉碘化鉀溶液　　e．酚酞試液
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試管中滴加少量______ （填序號(hào)），若溶液______（填現(xiàn)象），則假設(shè)1成立．
步驟三：向B試管中滴加少量______（填序號(hào)），若溶液______（填現(xiàn)象），則假設(shè)2成立．

Answer 1

解：（1）二氧化錳和濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣的方程式為：MnO₂+4HCl（濃）MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，從方程式可知該反應(yīng)需加熱，需酒精燈，反應(yīng)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）當(dāng)含氯化氫的氯氣通過(guò)飽和食鹽水時(shí)，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(zhì)；
（3）若D中品紅溶液褪色，說(shuō)明經(jīng)過(guò)D中有氯氣，經(jīng)過(guò)D中有氯氣說(shuō)明B裝置中，溴化亞鐵中的二價(jià)鐵和溴離子均被氧化，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe²⁺+4Br^-+3Cl₂→2Fe³⁺+6Cl^-+2Br₂，故答案為：2Fe²⁺+4Br^-+3Cl₂═2Fe³⁺+6Cl^-+2Br₂；
（4）因FeBr₂與Cl₂發(fā)生氧化還原反應(yīng)，溴化亞鐵中的二價(jià)鐵先被氧化，所以只須證明有三價(jià)鐵存在即可，KSCN溶液可與三價(jià)鐵形成血紅色的硫氰化鐵可證明有三價(jià)鐵存在，或證明有溴單質(zhì)生成，故答案為：實(shí)驗(yàn)后，取少量B中溶液，滴加KSCN溶液；另取少量B中溶液，加入CCl₄溶液萃��；
（5）ClO^-中+1價(jià)的氯具有強(qiáng)氧化性，SO₃^2-中+4價(jià)的硫具有還原性，ClO^-與SO₃^2-會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，
故答案為：SO₃^2-和ClO^-因發(fā)生氧化還原反應(yīng)，故不能共存；
（6）步驟二：KMnO₄ 具有強(qiáng)氧化性與具有還原性的SO₃^2-發(fā)生氧化還原反應(yīng)KMnO₄褪色，故答案為：b；褪色；
步驟三：ClO^-中+1價(jià)的氯具有強(qiáng)氧化性，能將碘化鉀中-1價(jià)的碘氧化成碘單質(zhì)．淀粉遇到碘單質(zhì)顯藍(lán)色，故答案為：d；變藍(lán)色．
分析：（1）二氧化錳和濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣加熱需酒精燈，加濃鹽酸時(shí)需要分液漏斗；
（2）裝置A的作用是利用飽和食鹽水除去氯氣中的氯化氫；
（3）氯氣具有很強(qiáng)的氧化性，能夠和具有較強(qiáng)還原性的Fe²⁺發(fā)生反應(yīng)；FeBr₂與Cl₂發(fā)生氧化還原反應(yīng)，溴化亞鐵中的二價(jià)鐵先被氧化；
（4）三價(jià)鐵離子和硫氰酸鉀溶液反應(yīng)生成血紅色溶液；生成的溴單質(zhì)可以利用四氯化碳萃取的現(xiàn)象來(lái)分析發(fā)生了反應(yīng)；
（5）ClO^-中+1價(jià)的氯具有強(qiáng)氧化性，SO₃^2-中+4價(jià)的硫具有還原性；
（6）步驟二：KMnO₄ 具有強(qiáng)氧化性，SO₃^2-中+4價(jià)的硫具有還原性；
步驟三：淀粉遇到碘單質(zhì)顯藍(lán)色．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了氯氣的性質(zhì)和實(shí)驗(yàn)室制備，解題關(guān)鍵在于理解制取的原理以及靈活運(yùn)用氯氣的性質(zhì)等相關(guān)知識(shí)解答問(wèn)題，題目綜合性強(qiáng)，難度較大．