Question

17．實(shí)驗(yàn)室制備Cl₂的過程中有水蒸氣和HCl揮發(fā)，甲同學(xué)設(shè)計(jì)如圖裝置進(jìn)行驗(yàn)證，請(qǐng)回答下列問題．

（1）寫出裝置②中反應(yīng)化學(xué)方程式MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，為減少HCl揮發(fā)應(yīng)采取的操作措施為逐滴加入濃鹽酸，緩慢加熱
（2）請(qǐng)根據(jù)甲同學(xué)的意圖，連接相應(yīng)的裝置，接口的順序：b接e，f接d，c接a，U形管中所盛試劑的化學(xué)式為無水CuSO₄，裝置③中CCl₄的作用是吸收Cl₂．
（3）乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)不能證明最終通入AgNO₃溶液中額氣體只有HCl．為確保實(shí)驗(yàn)結(jié)論的可靠性，乙同學(xué)提出在某兩個(gè)裝置之間加裝置⑤，則裝置⑤應(yīng)加在③①之間（按連接順序填裝置序號(hào)），瓶中可以放入濕潤(rùn)的淀粉KI試紙（或濕潤(rùn)的有色布條）進(jìn)行檢驗(yàn)．
（4）丙同學(xué)認(rèn)為只需將原來燒杯中的AgNO₃溶液換成紫色石蕊試液溶液，如果觀察到紫色石蕊試液變紅色而不褪色現(xiàn)象，則證明Cl₂時(shí)有HCl揮發(fā)．

Answer 1

分析 （1）裝置②中是二氧化錳和濃鹽酸發(fā)生反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水，減緩氯化氫揮發(fā)可以逐滴滴入，緩慢加熱等；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和目的及各裝置的作用決定儀器排列組裝順序，U形管中所盛試劑作用是檢驗(yàn)水蒸氣的存在，實(shí)驗(yàn)室常用無水硫酸銅檢驗(yàn)水的存在，裝置③除去氯氣，防止HCl干擾檢驗(yàn)；
（3）①裝置用來檢驗(yàn)HCl氣體，為了確保實(shí)驗(yàn)結(jié)論的可靠性，應(yīng)排除氯氣的干擾，故應(yīng)檢驗(yàn)氯氣是否除盡，檢驗(yàn)氯氣通常用濕潤(rùn)的KI淀粉試紙（或濕潤(rùn)的有色布條）；
（4）HCl呈酸性，使紫色石蕊試液變紅，Cl₂使紫色石蕊試液先變紅后褪色．

解答 解：（1）裝置②中是二氧化錳和濃鹽酸發(fā)生反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：反應(yīng)的化學(xué)方程式為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，為減少HCl揮發(fā)應(yīng)采取的操作措施逐滴加入，緩慢加熱減少氯化氫揮發(fā)，
故答案為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；逐滴滴入濃鹽酸，緩慢加熱等；
（2）先驗(yàn)證制備的氯氣中是否含有水蒸氣，然后除去氯氣，再檢驗(yàn)是否含有氯化氫，所以相應(yīng)的裝置接口連接順序?yàn)閎，e，f，d，c，a，無水硫酸銅與水反應(yīng)生成藍(lán)色五水硫酸銅晶體，可用來檢驗(yàn)水，氯氣易溶于四氯化碳溶液，可用來吸收氯氣，防止HCl干擾檢驗(yàn)，
故答案為：e；f；d；c；無水CuSO₄；吸收氯氣；
（3）①裝置用來檢驗(yàn)HCl氣體，為了確保實(shí)驗(yàn)結(jié)論的可靠性，應(yīng)排除氯氣的干擾，在③吸收氯氣之后要檢驗(yàn)氯氣是否完全除去，根據(jù)氯氣具有強(qiáng)氧化性的性質(zhì)，可用濕潤(rùn)的淀粉KI試紙檢驗(yàn)，如不變色，說明已經(jīng)完全除去，
故答案為：①③；濕潤(rùn)的淀粉KI試紙（或濕潤(rùn)的有色布條）；
（4）HCl呈酸性，使紫色石蕊試液變紅，Cl₂使紫色石蕊試液先變紅后褪色．若只變紅不褪色，說明制Cl₂時(shí)有HCl揮發(fā)出來．
故答案為：紫色石蕊試液； 紫色石蕊溶液變紅且不褪色．

點(diǎn)評(píng) 本題以氯氣的制備和性質(zhì)的檢驗(yàn)為載體，考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)，題目綜合性較強(qiáng)合，難度中等．關(guān)鍵理清實(shí)驗(yàn)原理和目的及各裝置的作用．