(2012?天津模擬)某;瘜W興趣小組的同學分別對氯氣和氯水的性質進行探究.
I. 如圖是實驗室制備氯氣并進行一系列相關實驗的裝置(部分夾持設備已略).

(1)制備氯氣選用的藥品為二氧化錳和濃鹽酸,A中的化學反應方程式為:
MnO2+4HCl(濃)
  △  
.
 
MnCl2+Cl2↑+2H2O
MnO2+4HCl(濃)
  △  
.
 
MnCl2+Cl2↑+2H2O

(2)裝置B中飽和食鹽水的作用是
除去Cl2中的HCl
除去Cl2中的HCl
;同時裝置B還能監(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中長頸漏斗中液面上升
B中長頸漏斗中液面上升

(3)裝置C的實驗目的是驗證氯氣是否具有漂白性,為此C中 I、II、III處最好依次放入
②、④、①
②、④、①
.(填序號)①干燥的有色布條  ②濕潤的有色布條  ③堿石灰  ④無水氯化鈣  ⑤濃硫酸
(4)當向D中緩緩通入一定量氯氣時,D中溶液逐漸變?yōu)?!--BA-->
色;再打開D裝置活塞,將裝置D中少量溶液滴入錐形瓶E中,振蕩,觀察到的現(xiàn)象是
E中溶液分為兩層,上層(苯層)為紫色
E中溶液分為兩層,上層(苯層)為紫色

(5)有人提出,裝置F中可改用足量的飽和NaHSO3溶液吸收余氯,請判斷是否可行
(填“是”或“否”),理由是(用離子反應方程式表示):
4HSO3-+Cl2=SO42-+2Cl-+3SO2+2H2O
4HSO3-+Cl2=SO42-+2Cl-+3SO2+2H2O

II.同學們將純凈的氯氣通入適量水中,即制得氯水,將氯水滴入含有酚酞的NaOH溶液中時發(fā)現(xiàn)溶液紅色褪去,對紅色褪去的原因提出兩種假設:
假設①:Cl2與水反應生成有強氧化性的HClO,HClO有漂白作用,使紅色褪去;
假設②:
可能是H+與OH-中和,導致溶液褪色
可能是H+與OH-中和,導致溶液褪色

請設計實驗驗證假設①和假設②哪個正確?(寫出操作、現(xiàn)象及結論)
取少量褪色溶液于試管中,滴加酚酞顯紅色,假設①正確(或取少量褪色溶液于試管中,加入適量NaOH溶液顯紅色,假設②正確)
取少量褪色溶液于試管中,滴加酚酞顯紅色,假設①正確(或取少量褪色溶液于試管中,加入適量NaOH溶液顯紅色,假設②正確)
分析:(1)依據(jù)實驗室制取氯氣的試劑和反應產物書寫化學方程式;
(2)反應生成物中含有雜質氯化氫、水蒸氣;結合實驗裝置分析回答問題,裝置中氣體壓強變化分析;
(3)驗證氯氣是否具有漂白性,要驗證干燥氯氣無漂白性,濕潤的有色布條中,氯氣和水反應生成次氯酸具有漂白性;
(4)當向D中緩緩通入少量氯氣時,氯氣和溴化鈉反應生成溴單質,可以看到無色溶液逐漸變?yōu)辄S色;打開活塞,將裝置D中少量溶液加入裝置E中,生成的溴單質和碘化鉀反應生成碘單質,碘單質溶解于苯中,振蕩分層,苯層在上層;
(5)氯氣具有強氧化性,在溶液中將HSO3-氧化SO42-同時生成Cl-、H+,H+與HSO3-反應生成SO2;
(6)氯氣能與水發(fā)生化學反應生成鹽酸和次氯酸(HClO),溶液紅色褪去,可能鹽酸與氫氧化鈉溶液會發(fā)生中和反應;也可能次氯酸具有強氧化性,可將某些有色物質氧化成無色物質;
取(1)中溶液紅色褪色后的無色溶液1~2mL于試管中,然后滴加酚酞,若溶液由無色變成紅色,證明中溶液紅色褪去的原因是①;若溶液仍然為無色,證明(1)中溶液紅色褪去的原因是②;
解答:解:I. (1)制備氯氣選用的藥品為固體二氧化錳和濃鹽酸,加熱反應的化學反應方程式為:MnO2+4HCl(濃)
  △  
.
 
MnCl2+Cl2↑+2H2O;
故答案為:MnO2+4HCl(濃)
  △  
.
 
MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(2)反應過程中氯化氫和水蒸氣是氯氣中的雜質,裝置B中飽和食鹽水的作用是除去Cl2中的HCl;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,發(fā)生堵塞時B中的,壓強增大,B中長頸漏斗中液面上升,形成水柱;
故答案為:除去Cl2中的HCl;B中長頸漏斗中液面上升,形成水柱;
(3)裝置C的實驗目的是驗證氯氣是否具有漂白性,驗證氯氣是否具有漂白性,要驗證干燥氯氣無漂白性,濕潤的有色布條中,氯氣和水反應生成次氯酸具有漂白性,選項中abc的Ⅱ中都是干燥劑,再通入濕潤的有色布條不能驗證氯氣的漂白性,所以C中I、II、III依次放入濕潤的有色布條、無水氯化鈣、干燥的有色布條,所以選②、④、①,故答案為:②、④、①;
(4)D中是溴化鈉,當向D中緩緩通入少量氯氣時,氯氣和溴化鈉反應生成溴單質,可以看到無色溶液逐漸變?yōu)辄S,所以現(xiàn)象為:溶液從無色變化為黃色;打開活塞,將裝置D中含溴單質的少量溶液加入焓碘化鉀和苯的裝置E中,溴單質和碘化鉀反應生成碘單質,碘單質溶于苯呈紫紅色,振蕩.觀察到的現(xiàn)象是:E中溶液分為兩層,上層(苯層)為紫紅色;故答案為:黃;E中溶液分為兩層,上層(苯層)為紫紅色;
若改用NaHSO3,會發(fā)生反應4HSO3-+Cl2=SO42-+2Cl-+3SO2↑+2H2O,生成二氧化硫氣體.
(5)若改用NaHSO3,會發(fā)生反應4HSO3-+Cl2=SO42-+2Cl-+3SO2↑+2H2O,生成二氧化硫氣體,二氧化硫污染環(huán)境,故不可行.
故答案為:否;4HSO3-+Cl2=SO42-+2Cl-+3SO2+2H2O;
II.(1)由題意分析,原因可能有兩個:鹽酸或次氯酸的作用的結果,一種可能是:溶液中的紅色物質被氯水中的次氯酸氧化褪色;另一種可能是:氯水中的鹽酸、次氯酸中和了氫氧化鈉,使溶液由堿性轉變成了中性甚至酸性,酚酞試液中性或酸性溶液中顯無色,故答案為:可能是H+與OH-中和,導致溶液褪色;
。1)中溶液紅色褪色后的無色溶液1~2mL于試管中,然后滴加酚酞,若溶液由無色變成紅色,證明中溶液紅色褪去的原因是①;若溶液仍然為無色,證明(1)中溶液紅色褪去的原因是②;故答案為:取少量褪色溶液于試管中,滴加酚酞顯紅色,假設①正確(或取少量褪色溶液于試管中,加入適量NaOH溶液顯紅色,假設②正確);
點評:本題考查了如何探究物質的性質和變化規(guī)律,了解酸堿指示劑及其性質,學會猜想和實驗驗證的方法.
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