Question

氯气是一种重要的化工原料．某学习小组在实验室中利用如图所示装置制取氯气并探究其性质．

（1）若A是用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气的发生装置，除圆底烧瓶和导管外还用到的玻璃仪器有

分液漏斗、酒精灯

；
（2）①装置B中盛有的试剂是

饱和食盐水

，作用是

除去氯气中的氯化氢杂质

．
②若E中品红溶液褪色，则C装置中发生反应的离子方程式是

2Fe²⁺+4Br^-+3Cl₂═2Fe³⁺+6Cl^-+2Br₂

．证明FeBr₂与Cl₂发生了氧化还原反应的实验方法是

实验后取下装置C的橡胶塞，取少量C中溶液于试管中，滴加KSCN溶液

（填操作方法）．
③已知碳酸的酸性强于次氯酸，则装置D中反应的化学方程式为

2Cl₂+Na₂CO₃ +H₂O=CO₂+2NaCl+2HClO

．
（3）某研究性学习小组用刚吸收过少量SO₂的NaOH溶液吸收处理上述实验后的尾气．吸收尾气一段时间后，吸收液（呈强碱性）中肯定存在Cl^-、OH^-、CO₃^2-和SO₄^2-．请设计实验，探究该吸收液中可能存在的其他阴离子（不考虑盐类的水解；在碱性条件下ClO^-也有强氧化性．）．
①提出合理假设：
假设1：只存在SO₃^2-；
假设2：只存在ClO^-；
假设3：既存在SO₃^2-，也存在ClO^-；
假设4：既不存在SO₃^2-，也不存在ClO^-．
指导老师经分析认为，其中一个假设并不合理，它是

假设3

；判断的原因是

ClO^-与SO₃^2-因发生氧化还原反应而不能大量共存

．
②设计实验方案，进行实验，请写出实验步骤以及预期现象和结论．限选实验试剂．
a．3mol/L H₂SO₄     b．0.01mol/L KMnO₄ c．1mol/L BaCl₂溶液
d．淀粉一KI溶液    e．酚酞试液             f．品红溶液
步骤一；取少量吸收液于试管中，滴加3mol/L H₂SO₄至溶液呈酸性，然后将所得溶液分装于A、B两试管中．
步骤二：向A试管中滴加1～2滴

b

 （填序号）．若溶液

褪色

（填现象），则假设1成立．
步骤三：向B试管中滴加1～2滴

d

（填序号）；若溶液

变蓝色

（填现象），则假设2成立．
③若假设2成立；写出步骤三中的离子方程式：

2I^-+ClO^-+2H⁺═I₂+H₂O+Cl^-

．

Answer 1

分析：（1）二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气需要加热需酒精灯，加浓盐酸时需要分液漏斗；
（2）①装置B的作用是除去氯气中的氯化氢；
②氯气具有很强的氧化性，能够和具有较强还原性的Fe²⁺发生反应；FeBr₂与Cl₂发生氧化还原反应，溴化亚铁中的二价铁先被氧化；
③装置D有氯气经过，氯气先和水反应后，产物与Na₂CO₃溶液反应；
（3）①ClO^-中+1价的氯具有强氧化性，SO₃^2-中+4价的硫具有还原性；
②步骤二：KMnO₄ 具有强氧化性，SO₃^2-中+4价的硫具有还原性；
步骤三：淀粉遇到碘单质显蓝色；
③若假设2成立；步骤三中ClO^-氧化碘化钾成碘单质．

解答：解：（1）二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气的方程式为：MnO₂+4HCl（浓）

加热  .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，从方程式可知该反应需加热，需酒精灯，反应物浓盐酸的滴加以及防氯气的逸出需分液漏斗．故答案为：分液漏斗、酒精灯；
（2）①当含氯化氢的氯气通过饱和食盐水时，氯化氢溶解在其中，氯气几乎不溶，故答案为：饱和食盐水；除去氯气中的氯化氢杂质；
②若E中品红溶液褪色，说明经过E中有氯气，经过E中有氯气说明C装置中，溴化亚铁中的二价铁和溴离子均被氧化；因FeBr₂与Cl₂发生氧化还原反应，溴化亚铁中的二价铁先被氧化，所以只须证明有三价铁存在即可，KSCN溶液可与三价铁形成血红色的硫氰化铁可证明有三价铁存在，
故答案为：2Fe²⁺+4Br^-+3Cl₂═2Fe³⁺+6Cl^-+2Br₂；实验后取下装置C的橡胶塞，取少量C中溶液于试管中，滴加KSCN溶液；
③经过装置D的氯气先和水反应，Cl₂+H₂O=HCl+HClO，产物与Na₂CO₃溶液反应，2HCl+Na₂CO₃=2NaCl+CO₂↑+H₂O，总反应为2Cl₂+Na₂CO₃ +H₂O=CO₂+2NaCl+2HClO，
故答案为：2Cl₂+Na₂CO₃ +H₂O=CO₂+2NaCl+2HClO； 
（3）①ClO^-中+1价的氯具有强氧化性，SO₃^2-中+4价的硫具有还原性，ClO^-与SO₃^2-会发生氧化还原反应． 故答案为：假设3；ClO^-与SO₃^2-因发生氧化还原反应而不能大量共存；
②步骤二：KMnO₄ 具有强氧化性与具有还原性的SO₃^2-发生氧化还原反应KMnO₄褪色，故答案为：b；褪色；
   步骤三：ClO^-中+1价的氯具有强氧化性，能将碘化钾中-1价的碘氧化成碘单质．淀粉遇到碘单质显蓝色，故答案为：d；变蓝色；
③若假设2成立；步骤三中ClO^-氧化碘化钾成碘单质，故答案为：2I^-+ClO^-+2H⁺═I₂+H₂O+Cl^-．

点评：该题综合性强，重点考查了氯气的性质和实验室制备，解题关键在于理解制取的原理以及灵活运用氯气的性质等相关知识解答问题．