Question

【题目】许多非金属元素是重要的化工原料，某学习小组对某些非金属的化合物性质和制备进行如下实验探究：

Ⅰ.探究实验一：将一定量的浓H2SO4与足量Zn置于装置A中充分反应，对反应后的气体X进行气体成分分析

回答下列问题：

(1)气体X可能是________。（水蒸气除外）

(2)酸性高锰酸钾溶液的作用是________

(3)D、E装置用于证明气体X中的另一种组分，按照D、E装置顺序观察到的实验现象分别是____、______。

Ⅱ.下图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持设备及A中酒精灯已略)。

(1)实验室制氯气的离子方程式为________。

(2)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，为此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次放入物质的组合是_______(填编号)。

编号	a	b	c	d
Ⅰ	干燥的有色布条	干燥的有色布条	湿润的有色布条	湿润的有色布条
Ⅱ	碱石灰	硅胶	浓硫酸	无水氯化钙
Ⅲ	湿润的有色布条	湿润的有色布条	干燥的有色布条	干燥的有色布条

Answer 1

【答案】二氧化硫、氢气 除去气体中残余的二氧化硫 黑色粉末变红色 白色粉末变蓝色 2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O d

【解析】

Ⅰ.(1)根据元素分析；

(2)根据二氧化硫的性质选择检验试剂；检验氢气之前需要除去二氧化硫；

(3)氢气与氧化铜反应生成铜单质和水，据此分析；

Ⅱ.在装置A中用高锰酸钾固体与浓盐酸反应制取Cl2；用装置B除去氯气中的杂质HCl，在装置C验证氯气是否具有漂白性,在装置D中验证Cl2与NaBr的反应，在装置E中验证KI是否发生反应，在装置F中用Na2SO3吸收尾气中的氧化性气体。

I.(1)将一定量的浓H2SO4与足量Zn置于装置A中充分反应，开始反应产生硫酸锌、二氧化硫和水；随着反应的进行，硫酸变为稀硫酸，这时Zn与稀硫酸反应产生硫酸锌和氢气，反应都是放热反应，因此生成的气体X中有水蒸气，还可能含有二氧化硫、氢气；

(2)装置B检验二氧化硫，二氧化硫具有漂白性、还原性，因此可以选择品红溶液、酸性高锰酸钾溶液(溴水)作为检验试剂；检验氢气的生成之前，应先排除二氧化硫的干扰，因此用酸性高锰酸钾除去气体中残余的二氧化硫；

(3) D、E装置用于证明气体X中的另一种组分，该组分是H2，在D装置中H2与CuO反应产生Cu单质和H2O，固体由黑色变为红色；产生的水蒸气进入E装置，与无水硫酸铜反应变为硫酸铜晶体，固体的颜色由白色变为蓝色，所以D、E装置观察到的实验现象分别是黑色粉末变红色、白色粉末变蓝色；

II. (1)实验室也可用KMnO4与浓盐酸混合发生氧化还原反应制取氯气，根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒，可得该反应的离子方程式为2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；

(2)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，要验证干燥氯气无漂白性，湿润的有色布条中，氯气和水反应生成次氯酸具有漂白性，选项中abc的Ⅱ中都是干燥剂，根据图示装置可知，II中应该为固体干燥剂，氯气干燥后再通入湿润的有色布条不能验证氯气的漂白性，所以C中I、II、III依次放入湿润的有色布条、无水氯化钙、干燥的有色布条，故合理选项是d。