Question

(20分)某校化學實驗興趣小組為了探究在實驗室制備Cl₂的過程中有水蒸氣和HCl揮發出來，同時證明Cl₂的某些性質，甲同學設計了如圖所示的實驗裝置（支撐用的鐵架臺省略），按要求回答問題：

（1）下列方法中，可制得的正確組合是__________。
①MnO₂和濃鹽酸混合共熱；   ②MnO₂、NaCl和濃硫酸混合共熱：
③NaClO和濃鹽酸混合；      ④K₂Cr₂O₇和濃鹽酸混合：
⑤KClO₃和濃鹽酸混合共熱；   ⑥KMnO₄和濃鹽酸混合。
A．①②⑥B．②④⑥C．①④⑥  D．全部可以
（2）寫出實驗室制取Cl₂的離子方程式____________。
（3）若用含有0.2 mol HCl的濃鹽酸與足量的MnO₂反應制得Cl₂的體積（標況下）總是小于1.12L的原因是_________________________________________。
（4）①裝置B的作用是__________________________________。
②裝置C和D出現的不同現象說明的問題是________________________。
③裝置E的作用是_____________________。
（5）乙同學認為甲同學的實驗有缺陷，不能確像最終通入AgNO₃溶液中的氣體只有一種。為了確保實驗結論的可靠性，證明最終通入AgNO₃溶液中的氣體只有一種，乙同學提出應該在裝置__________與________之間（填裝置字母序號）增加一個裝置，增加裝置里面的試劑可為____________。
A．濕潤的淀粉KI試紙B．氫氧化鈉溶液
C．濕潤的紅色布條    D．飽和的食鹽水

Answer 1

（20分）
（1）D（2分）
（2）4H⁺+2Cl^-+MnO₂ 2H₂O + Cl₂↑+Mn²⁺；（3分）
（3）隨著反應的進行，鹽酸濃度變稀將不再反應（3分，其他合理答案也給分）
（4）①證明有水蒸氣產生，并吸收水蒸氣，避免對后面探究氯氣的性質實驗產生干擾；（3分）
②氯氣無漂白性，次氯酸有漂白性（3分）
③吸收氯氣（2分）
（5）E，F；（2分） AC（2分）

試題分析：（1）制取氯氣的方法由多種，但共同點有1個，都是濃鹽酸作還原劑，所以合適的氧化劑與濃鹽酸反應可以制取氯氣，題目所給方法都可以，答案選D；
（2）實驗室制取氯氣采用MnO₂和濃鹽酸混合共熱的方法，離子方程式為4H⁺+2Cl^-+MnO₂ 2H₂O + Cl₂↑+Mn²⁺；
（3）二氧化錳與稀鹽酸不反應，所以隨著反應的進行，鹽酸濃度變稀，反應停止，制得Cl₂的體積（標況下）總是小于1.12L；
（4）①用無水硫酸銅來檢驗是否有水產生，若有，則固體顏色由白色變為藍色，后面的實驗要求氯氣使干燥的，所以裝置B同時還可以吸收水蒸氣，避免對后面探究氯氣的性質實驗產生干擾；
②干燥的有色布條不褪色說明氯氣不具有漂白性，濕潤的有色布條褪色，說明氯氣與水反應產生的次氯酸具有漂白性；
③氯氣在水中的溶解度不大，但在有機溶劑中的溶解度較大，所以裝置E的作用是吸收多余的氯氣；
（5）裝置E吸收氯氣，但不能證明氯氣是否被吸收干凈，所以在E、F間應加一個裝置，用來檢驗氯氣是否除盡，從而判斷通入AgNO₃溶液中的氣體是否只有一種；檢驗氯氣是否除盡的試劑可以是濕潤的淀粉KI試紙，若試紙變藍，說明氯氣未除盡；還可以是濕潤的紅色布條，若布條褪色，說明氯氣未除盡，反之則除盡，答案選AC。