Question

【題目】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，同時證明氯氣的某些性質，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。（B中裝的是無水硫酸銅）

（1）A是氯氣發生裝置，實驗室制取Cl2的原理是_____（用離子方程式表示）

（2）該實驗中A部分的裝置是_____（填字母）

（3）若用含有0.2molHCl的濃鹽酸與足量的氧化劑反應制Cl2，制得的Cl2體積（標準狀況下）總是小于1.12L的原因是(填序號)_____

A．濃鹽酸的濃度隨著反應的進行變稀以后，將不再反應

B．加熱時濃鹽酸因揮發而損失

C．氧化劑不足

（4）裝置E的作用是______。

（5）乙同學認為甲同學的實驗有缺陷，不能確保最終通入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溶液的氣體只有一種，乙同學提出在某兩個裝置之間再加一個裝置。該裝置中應放入_______試劑。

（6）用如圖所示裝置，收集一試管甲烷和氯氣的混合氣體，光照后觀察到量筒內形成一段水柱，認為有氯化氫生成。

①該反應的反應類型為_________；

②該反應的化學方程式為________；（只寫第一步）

Answer 1

【答案】MnO2+4H++2Cl－Mn2++Cl2↑+2H2O c AB 吸收氯氣 濕潤的淀粉KI試紙（或濕潤的有色布條） 取代反應 CH4+Cl2CH3Cl+HCl

【解析】

本題以氯氣為載體，綜合考查常見的基本實驗操作、氯氣的性質檢驗以及尾氣處理等。注意緊扣實驗目的“探究在實驗室制備Cl2的過程中有水蒸氣和HCl揮發出來，同時證明氯氣的某些性質”解答。

（1）實驗室制取氯氣一般用二氧化錳氧化濃鹽酸生成，方程式為MnO2＋4HClMnCl2＋Cl2↑＋H2O，離子方程式為MnO2+4H++2Cl－Mn2++Cl2↑+2H2O；
（2）該實驗中A部分的裝置是固液加熱型，故答案選c；

（3）A．隨著反應的進行鹽酸的濃度會逐漸降低，而二氧化錳是不能氧化稀鹽酸的，所以實際生成的氯氣總是小于理論值，故A正確；

B．加熱時濃鹽酸因揮發而損失，還原劑減少，所以實際生成的氯氣總是小于理論值，故B正確；

C．0.2molHCl的濃鹽酸與足量的氧化劑反應，故C錯誤；

答案選AB；
（4）由于F是用來檢驗氯化氫的，而氯氣也能和硝酸銀反應產生白色沉淀，所以在通入硝酸銀溶液之前要先除去氯氣。利用氯氣能溶解的有機溶劑中，裝置E的作用是除去氯氣；

（5）氯氣能溶解在四氯化碳中，但無法確定是否完全被吸收。所以需要在E和F之間連接1個裝置，用來檢驗氯氣是否完全被除去。可利用氯氣的氧化性，能把碘化鉀氧化生成單質碘，而單質碘能和淀粉發生顯色反應，使溶液顯藍色。所以試劑是濕潤的淀粉KI試紙。也可以通過漂白性來檢驗，因此也可以選擇濕潤的有色布條；

（6）①甲烷和氯氣發生反應，甲烷分子中的氫原子被氯原子取代，所以屬于取代反應；

②甲烷與氯氣在光照下發生取代反應，甲烷分子中的氫原子被氯氣分子中的氯原子取代，生成一氯甲烷和氯化氫，該反應的化學方程式為CH4+Cl2CH3Cl+HCl。