Question

某课外小组同学用如图所示装置在实验室制备氯气并探究其相关性质（夹持设备已略）．
（1）制备氯气选用的药品为：漂粉精固体和浓盐酸，相关的离子反应方程式为：
______；
（2）装置B的作用之一是安全瓶，监测实验进行时C中是否发生堵塞，请写出发生堵塞时B中的现象______；
（3）装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，为此C中①、②、③依次放入______；（选填字母）

	①	②	③
a	干燥的有色布条	碱石灰	湿润的有色布条
b	干燥的有色布条	硅　 胶	湿润的有色布条
c	湿润的有色布条	浓硫酸	干燥的有色布条
d	湿润的有色布条	无水氯化钙	干燥的有色布条

（4）设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性．当向D中缓缓通入一定量氯气时，可以看到无色溶液逐渐变为______色，说明氯的非金属性大于溴；之后打开活塞，将装置D中少量溶液加入装置E中，振荡；观察到的现象是______，则说明溴的非金属性大于碘；
（5）有同学提出该实验方案仍有不足，请说明其中两点不足及原因是：①______；②______．

Answer 1

解：（1）漂白精的成分为次氯酸钠具有氧化性，可以氧化盐酸中的氯离子；反应为次氯酸根离子和氯离子在酸溶液中发生氧化还原反应，反应的离子方程式为：ClO^-+Cl^-+2H⁺=Cl₂↑+H₂O；
故答案为：ClO^-+Cl^-+2H⁺=Cl₂↑+H₂O；
（2）装置B的作用之一是安全瓶，监测实验进行时C中是否发生堵塞，若堵塞，装置AB中气体压强增大，会把B中的液体压入长颈漏斗中形成水柱；
故答案为：气体中长颈漏斗中液面明显上升，形成水柱；
（3）氯气无漂白作用，氯气和水反应生成次氯酸具有漂白性；装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，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，
a、氯气从食盐水中出来会含有水蒸气，干燥有色布条会褪色，通过碱石灰后，氯气会被吸收，后续试验无法验氯气是否具有漂白性，故a错误；
b、氯气从食盐水中出来会含有水蒸气，干燥有色布条会褪色，通过硅胶后，水蒸气会被吸收，但遇到湿润的有色布条会褪色，不能证明其漂白作用的物质，故b错误；
c、氯气从食盐水中出来会含有水蒸气，湿润有色布条会褪色，加入浓硫酸，气体不能进入后面装置，不能证明氯气是否有漂白性，故c错误；
d、氯气从食盐水中出来会含有水蒸气，湿润有色布条会褪色，通过固体干燥剂氯化钙吸收水后，遇干燥的有色布条不褪色证明氯气无漂白性；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，所以选d；
故答案为：d；
（4）D中是溴化钠，当向D中缓缓通入少量氯气时，氯气和溴化钠反应生成溴单质，可以看到无色溶液逐渐变为黄，所以现象为：溶液从无色变化为黄色：氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物，说明氯气的氧化性强于溴；打开活塞，将装置D中含溴单质的少量溶液加入含碘化钾淀粉溶液的装置E中，溴单质和碘化钾反应生成碘单质，碘单质遇淀粉变蓝；
故答案为：黄（或橙）； 溶液变蓝色；
（5）装置中在验证溴单质氧化性大于碘单质的实验验证方法中 不能排除氯气氧化碘离子的干扰作用；最后装置F氯气通入会和水反应生成盐酸，盐酸和亚硫酸氢钠反应生成二氧化硫污染气，不能被吸收；
故答案为：①E处未能排除D中过量Cl₂的干扰，而置换出I₂；
②Cl₂通入NaHSO₃溶液中会产生SO₂，污染空气；
分析：（1）依据漂白精的成分为次氯酸钠具有氧化性，可以氧化盐酸中的氯离子；依据氧化还原反应电子守恒和电荷守恒、原子守恒写出；
（2）依据装置中气体压强变化和长颈漏斗中 液体液面变化分析判断；
（3）依据氯气无漂白作用，氯气和水反应生成次氯酸具有漂白性进行试验设计；
（4）依据氯气和溴化钠反应生成溴单质，溴单质水溶液中为橙色或黄色；液体溴单质和碘化钾溶液中的碘化钾反应生成碘单质，碘单质遇到淀粉变蓝色；
（5）依据装置图气体流向分析，E装置中 D处不能排除氯气的干扰；装置F处不能吸收生成的污染性气体二氧化硫；
点评：本题考查了氯气实验室制取，氯气化学性质的应用，实验设计，实验装置的原理分析，化学方程式的书写，题目难度中等．