Question

10．某學(xué)習(xí)小組圍繞氯氣設(shè)計了系列實驗．
（1）用如圖裝置A制備氯氣．選用的藥品為：漂粉精固體和濃鹽酸，相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式為：Ca（ClO）₂+4HCl（濃）═CaCl₂+2Cl₂↑+2H₂O．實驗過程中，使用分液漏斗滴加液體的操作是打開分液漏斗上口活塞（或?qū)⒙┒房诨钊�上的凹槽與瓶口上的小孔對齊），左手頂住漏斗球，右手轉(zhuǎn)動頸部活塞控制加液．
（2）裝置B中飽和食鹽水的作用是除去氯氣中的HCl；同時裝置B亦是安全瓶，監(jiān)測實驗進行時C中是否發(fā)生堵塞，請寫出發(fā)生堵塞時B中的現(xiàn)象B中長頸漏斗下端導(dǎo)管中液面會上升，形成水柱．
（3）為檢驗氯氣是否具有漂白性，使氯氣依次通過I、Ⅱ、Ⅲ三種物質(zhì)，物質(zhì)的順序正確的是：D．

	A	B	C	D
Ⅰ	干燥的有色布條	干燥的有色布條	濕潤的有色布條	濕潤的有色布條
Ⅱ	堿石灰	硅膠	濃硫酸	無水氯化鈣
Ⅲ	濕潤的有色布條	濕潤的有色布條	干燥的有色布條	干燥的有色布條

（4）為了進一步比較氧化性強弱，將一定量氯氣通入溴化亞鐵溶液后，再加入四氯化碳，振蕩，靜置，整個過程中肯定能觀察到的現(xiàn)象是A
A．水層顯棕黃色   B．水層無色   C．四氯化碳層顯紅棕色    D．四氯化碳層無色
（5）查閱資料后小組發(fā)現(xiàn)，氯氣、濃硝酸、酸性高錳酸鉀等都是常用的強氧化劑，但工業(yè)上氧化鹵水中I-選擇了價格并不便宜的亞硝酸鈉，排除環(huán)境方面的因素，可能的原因是：氯氣、濃硝酸、酸性高錳酸鉀等氧化性太強，還能繼續(xù)氧化碘單質(zhì)
（6）有人提出，工業(yè)上為防止污染空氣，可用足量的NaHSO₃溶液吸收余氯，試寫出相應(yīng)的離子反應(yīng)方程式：HSO₃^-+Cl₂+H₂O═SO₄^2-+2Cl^-+3H⁺（或4HSO₃^-+Cl₂═SO₄^2-+2Cl^-+3SO₂↑+2H₂O）．判斷改用NaHSO₃溶液是否可行：否（填“是”或“否”）．

Answer 1

分析 （1）漂粉精固體和濃鹽酸，發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯化鈣、氯氣和水；根據(jù)分液漏斗的使用方法解答；
（2）氯氣中混有HCl，B中飽和食鹽水可吸收HCl；C中若發(fā)生堵塞，則B中長頸漏斗下端導(dǎo)管中液面會上升；
（3）驗證氯氣是否具有漂白性，則先設(shè)計濕潤的有色物質(zhì)，再利用干燥劑干燥后與干燥的有色物質(zhì)混合，注意Ⅱ中干燥劑為固態(tài)；
（4）將Cl₂通入溴化亞鐵溶液中，由于Fe²⁺的還原性比Br^-的還原性強，所以發(fā)生反應(yīng)有以下順序：Cl₂+2Fe²⁺═2Fe³⁺+2Cl^-；Cl₂+2Br^-═Br₂+2Cl^-；所以通入氯氣的過程中先生成鐵離子，后生成溴，溴溶于四氯化碳，顏色為紅褐色．Fe³⁺的不溶于四氯化碳，但溶于水，水溶液是黃色；
（5）氯氣、濃硝酸、酸性高錳酸鉀等氧化性太強，還能繼續(xù)氧化碘單質(zhì)；
（6）F中可改用足量的NaHSO₃溶液吸收余氯，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，可能生成二氧化硫，污染環(huán)境．

解答 解：（1）漂粉精固體和濃鹽酸，發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯化鈣、氯氣和水，該反應(yīng)方程式為：Ca（ClO）₂+4HCl（濃）═CaCl₂+2Cl₂↑+2H₂O；
使用分液漏斗滴加液體的方法為：打開分液漏斗上口活塞（或?qū)⒙┒房诨钊�上的凹槽與瓶口上的小孔對齊），左手頂住漏斗球，右手轉(zhuǎn)動頸部活塞控制加液，
故答案為：Ca（ClO）₂+4HCl（濃）═CaCl₂+2Cl₂↑+2H₂O；打開分液漏斗上口活塞（或?qū)⒙┒房诨钊�上的凹槽與瓶口上的小孔對齊），左手頂住漏斗球，右手轉(zhuǎn)動頸部活塞控制加液；
（2）氯氣中混有HCl，B中飽和食鹽水可吸收HCl，則裝置B的作用為除去氯氣中的HCl；C中若發(fā)生堵塞，生成的氯氣使B中壓強增大，則B中長頸漏斗下端導(dǎo)管中液面會上升，形成水柱，
故答案為：除去氯氣中的HCl；B中長頸漏斗下端導(dǎo)管中液面會上升，形成水柱；
（3）驗證氯氣是否具有漂白性，則先通過I中濕潤的有色布條，觀察到褪色，再利用II中固體干燥劑（無水氯化鈣或硅膠）干燥后，在Ⅲ中放入干燥的有色布條，觀察到顏色不褪，則驗證氯氣不具有漂白性，只有D符合，
故答案為：D；
（4）A．Fe²⁺、Br^-的還原性的強弱為：Fe^2+＞Br^-，當一種氧化劑遇到兩種還原性不同的還原劑時先與還原性強的還原劑發(fā)生反應(yīng)，因此通入氯氣后先發(fā)生Cl₂+2Fe²⁺═2Fe³⁺+2Cl^-；只有當Fe²⁺、反應(yīng)完成后，再與Br^-反應(yīng)，而且生成的Fe³⁺不再與溶液中的其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，因此從反應(yīng)開始自始至終溶液中都有Fe³⁺，溶液始終為黃色，故A正確；
B．根據(jù)對A的分析可知水層為黃色，故B錯誤；
C．根據(jù)Fe²⁺、Br^-的還原性的強弱為：Fe^2+＞Br^-，當一種氧化劑遇到兩種還原性不同的還原劑時先與還原性強的還原劑發(fā)生反應(yīng)，因此通入氯氣后先發(fā)生Cl₂+2Fe²⁺═2Fe³⁺+2Cl^-；只有當Fe²⁺、反應(yīng)完成后，再與Br^-反應(yīng)Cl₂+2Br^-═Br₂+2Cl^-；因此剛開始時四氯化碳層是無色的，當有溴生成時四氯化碳層才變?yōu)榧t棕色．故C錯誤；
D．根據(jù)對C的分析，當有溴產(chǎn)生時四氯化碳層就變?yōu)榧t棕色，故D錯誤；
故答案為：A；
（5）氯氣、濃硝酸、酸性高錳酸鉀等氧化性太強，還能繼續(xù)氧化碘單質(zhì)，故工業(yè)上氧化鹵水中I^-選擇了價格并不便宜的亞硝酸鈉，
故答案為：氯氣、濃硝酸、酸性高錳酸鉀等氧化性太強，還能繼續(xù)氧化碘單質(zhì)；
（6）F中可改用足量的NaHSO₃溶液吸收余氯，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)的離子反應(yīng)為：HSO₃^-+Cl₂+H₂O═SO₄^2-+2Cl^-+3H⁺（或4HSO₃^-+Cl₂═SO₄^2-+2Cl^-+3SO₂↑+2H₂O），可能生成二氧化硫，污染環(huán)境，則不能用NaHSO₃溶液吸收尾氣，
故答案為：HSO₃^-+Cl₂+H₂O═SO₄^2-+2Cl^-+3H⁺（或4HSO₃^-+Cl₂═SO₄^2-+2Cl^-+3SO₂↑+2H₂O）；否．

點評 本題考查了物質(zhì)制備、性質(zhì)實驗方案的設(shè)計，題目難度中等，明確實驗?zāi)康募皩嶒炘�理為解答關(guān)鍵，試題知識點較多、綜合性較強，充分考查學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實驗?zāi)芰�，注意熟練掌握物質(zhì)性質(zhì)、制備方案的設(shè)計原則．