Question

下图是一个实验室制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置：

（1）A是氯气发生装置，写出该装置发生反应的离子方程式：

 

．
（2）实验开始时，先点燃A处的酒精灯，打开旋塞K，让Cl₂充满整个装置，再点燃F处酒精灯，连接上E装置．此时D装置中的实验现象是：

 

，装置E的作用是

 

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（3）F装置的硬质玻璃管内盛有碳粉，发生氧化还原反应，其产物为CO₂和HCl．试写出F中反应的化学方程式：

 

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（4）在G处，紫色石蕊试液的颜色由紫色变为红色，再变为无色，其原因是：

 

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（5）F处反应完毕后，关闭旋塞K，移去酒精灯，但由于余热的A处仍有Cl₂产生，此时B中的现象是

 

．
（6）该装置从环境保护角度来说存在的缺陷是

 

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Answer 1

考点：氯气的实验室制法,氯、溴、碘的性质实验

专题：实验题

分析：（1）二氧化锰与浓盐酸在加热条件下发生反应生成氯化锰、氯气和水；
（2）氯气具有强的氧化性，能够氧化二氧化硫；氯化氢极易溶于水，氯气通过F装置带出水蒸气，进入G中，碳、水蒸气、氯气发生反应生成二氧化碳和氯化氢；
（3）氯气与碳、水蒸气在加热条件下反应生成二氧化碳和氯化氢；
（4）氯化氢溶于水得盐酸，显酸性，氯气与水反应生成次氯酸具有漂白性；
（5）反应完毕后关闭分液漏斗旋塞，移去酒精灯，但由于余热的作用，A处仍有氯气产生，随氯气增多，B中压强增大，液体被压入长颈漏斗中；
（6）氯气有毒，直接排放容易污染空气，应设计尾气处理装置吸收过量的氯气．

解答： 解：（1）二氧化锰与浓盐酸反应的离子方程式为：MnO₂+4H⁺+2Cl^- 

△   .

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
故答案为：MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△   .

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（2）氯气、二氧化硫、水发生反应：Cl₂+SO₂+2H₂O=2HCl+H₂SO₄，硫酸与氯化钡发生反应生成硫酸钡白色沉淀
；
装置E中盛有饱和氯化钠溶水，可以除去氯气中的氯化氢，同时可以为F装置中发生的反应提供水蒸气；
故答案为：有白色沉淀生成；除去Cl₂中的HCl，提供水蒸气；
（3）氯气与碳、水蒸气在加热条件下反应的化学方程式为：C+2Cl₂+2H₂O

△   .

CO₂+4HCl；
故答案为：C+2Cl₂+2H₂O

△   .

CO₂+4HCl；
（4）从F处出来的气体中有HCl和Cl₂，HCl使石蕊试液变红，Cl₂溶于水生成了HClO，又使溶液褪色
，所以在G处，紫色石蕊试液的颜色由紫色变为红色，再变为无色；
故答案为：从F处出来的气体中有HCl和Cl₂，HCl使石蕊试液变红，Cl₂溶于水生成了HClO，又使溶液褪色；
（5）反应完毕后关闭分液漏斗旋塞，移去酒精灯，但由于余热的作用，A处仍有氯气产生，随氯气增多，B中压强增大，液体被压入长颈漏斗中；
故答案为：长颈漏斗中液面上升，集气瓶中液面下降；
（6）氯气有毒，直接排放容易污染空气，缺少尾气处理装置；
故答案为：Cl₂有毒，缺少尾气处理装置．

点评：本题考查了氯气实验室制备，氯气性质验证和除杂方法，明确反应的原理和装置的作用是解题关键，题目难度中等．