下图是某同学设计的制备少量氯气的答案解析

（13分）下图是某同学设计的制备少量氯气并进行系列实验的装置（夹持及加热仪器已略）。

⑴若装置A中制备氯气选用的药品为固体二氧化锰和浓盐酸，请写出装置A中的化学反应方程式： ；

实验室也可用高锰酸钾制氯气：2KMnO4＋16HCl(浓) =5Cl2↑＋2MnCl2 ＋2KCl＋8H2O

该反应中的氧化剂是 ，若消耗0.2 mol氧化剂，则被氧化的还原剂的物质的量是 mol；

⑵装置B中饱和食盐水的作用是 ；

⑶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_______（填编号）；（碱石灰为NaOH与CaO混合物，无水氯化钙为中性干燥剂）

⑷设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘单质的氧化性强弱。当向D中缓缓通入少量氯气时，可以看到D中无色溶液逐渐变为________色，若打开D装置的活塞，使D中溶液滴入E装置（KI溶液与CCl4），振荡锥形瓶后静置一会儿，可以观察到的现象是 ；

⑸装置F中用足量的NaOH溶液吸收余氯，试写出相应的化学方程式 。

某化学兴趣小组为探究氯气的性质并用Cl2制备HClO，设计如下实验方案，请回答下列问题：

实验一：性质探究

设计图3实验装置来制备并验证氯气的性质，部分夹持设计未画出。

图3

（1）请写出装置A中制备氯气的反应化学方程式______________________；

（2）装置B的作用是______________________；

（3）双通管C中事先装有两个沾有相关试剂的棉球，实验现象为_____________；

实验二：制备HClO

（4）设计图4所示装置E代替图3中的装置C，用于制备较高浓度的HClO溶液。在圆底烧瓶底部，有一用塑料网包住的过量块状碳酸钙。

图4

①该方案反应后所得的溶液中HClO浓度比氯水中大的原因是_______________

②反应结束后将塑料网中剩余的石灰石提出液面，所得的溶液与稀盐酸混合，立即产生大量CO2气体，则反应所得溶液中的溶质除CaCl2、HClO外，还含有__________

③该小组同学测得反应中碳酸钙质量减少a g，反应后从所得的100mL溶液中取用10mL与稀盐酸混合，连接F装置测得产生的气体体积为b L（已换算成标准状况），则原溶液中CaCl2的浓度为 mol·L－1（用含a、b的代数式表示，可不必化简）。

(14分)如图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理的相关问题，其中乙装置中X为阳离子交换膜，丙中滴有少量的酚酞试液。

请按要求回答相关问题：

（1）甲烷燃料电池负极电极反应式是： 。

（2）石墨电极(C)的电极反应式为______________________________。

（3）若在标准状况下，有2.24 L氧气参加反应，则乙装置中铁电极上生成的气体体积为___ L。

（4）铜丝a处在开始一段时间的现象为______________；原因是________________________________________________________________________。

（5）丙中以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是________。

a．电能全部转化为化学能

b．粗铜接电源正极， 发生氧化反应

c．溶液中Cu2＋向阳极移动

d．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属

（6）利用反应2Cu＋O2＋2H2SO4===2CuSO4＋2H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应为____________________________。

下图是某兴趣小组在实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持设备已略)。

(1)实验室制备氯气的化学方程式为_____________________________________________，

该反应的氧化剂是____________。

(2)装置B中饱和食盐水的作用是______________________________________________；

同时装置B亦是安全瓶，监测实验进行时装置C是否发生堵塞，请写出发生堵塞时装置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，为此装置C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处依次放入________(填“a”、“b”、“c”或“d”)。

(4)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性强弱。

向装置D中缓缓通入少量氯气时，可以看到________，说明氯的非金属性大于溴。打开活塞，将装置D中的少量溶液加入装置E中，振荡。观察到E中溶液分为两层，上层(苯层)为紫红色，说明溴的非金属性______碘。

(5)下列装置中可以代替装置F的是________。

FeBr2是一种黄绿色固体，某学习小组制备并探究它的还原性

Ⅰ.实验室制备FeBr2

实验室用下图所示装置制取溴化亚铁．其中A为CO2发生装置，D和d中均盛有液溴，E为外套电炉丝的不锈钢管．e是两只耐高温的瓷皿，其中盛有细铁粉．

实验开始时先将铁粉加热至600℃～700℃，然后将干燥、纯净的CO2气流通入D中，E管中反应开始，不断将d中液溴滴入100℃～120℃的D中，经过几小时的连续反应，在铁管的一端沉积有黄绿色鳞片状溴化亚铁

请回答：

（1）如何检查用塞子(插有导管和仪器)塞紧的D的气密性_____________．

（2）若在A中盛固体CaCO3，a中盛6mol/L盐酸，为使导入D中的CO2为干燥纯净的气体，则图中B、C处的装置和其中的试剂应是：B为________，C为________．为防止污染空气，实验时应在F处连接盛________的尾气吸收装置

（3）反应过程中要不断通入CO2，其主要作用是①________，②________．

Ⅱ.探究FeBr2的还原性，

（1）实验需要90 mL 0.1 mol·L－1FeBr2溶液，配制FeBr2溶液除烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃棒外还需的玻璃仪器是_____________。

（2）取10mL上述FeBr2溶液，向其中滴加少量新制的氯水，振荡后溶液呈黄色。某同学对产生黄色的原因提出了假设：

假设1：Br－ 被Cl2氧化成Br2溶解在溶液中；

假设2：Fe2+ 被Cl2氧化成Fe3+。

设计实验证明假设2是正确的

（3）实验证明：还原性Fe2+ > Br－请用一个离子方程式来证明： ；

（4）若在40mL上述FeBr2溶液中通入3×10－3molCl2，则反应的离子方程式为： 。

⑴实验室中，我们通常使用下面三种方法来制取氧气；

2H₂O₂2H₂O+O₂↑

2KClO₃2KCl+3O₂↑

2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑

下图是气体制备时的常用装置：

根据你对上述内容的理解，回答下列问题：

①装置C的名称是         ；

②一般采用双氧水制取氧气的理由是            ；

③采用高锰酸钾制氧气选用的发生装置是            ；

④采用氯酸钾制得的氧气有刺激性气味，是因为氯酸钾分解时会产生少量的氯气。可利用          （填序号）装置，并向其中加入         溶液除去；

⑤三种制氧方法中都出现二氧化锰，他们的作用有何不同？                

信息提供：

氯气有毒，会对上呼吸道黏膜造成伤害，症状严重时会致人死亡，少量氯气可通过碱溶液除去。

⑵苏打水是碳酸氢钠（NaHCO₃）的水溶液，有弱碱性。医学上外用可消毒杀菌，饮用可改变酸性体质，保持人体内的酸碱平衡。下图是某品牌苏打水的图片和配料表，读图完成下面问题：

①根据配料表可以发现：苏打水成分中的无机物有           ，有机物有             （每空至少填写两种物质）；

②请你设计实验证明该品牌苏打水含有碳酸氢钠：

⑴实验室中，我们通常使用下面三种方法来制取氧气；
2H₂O₂2H₂O+O₂↑
2KClO₃2KCl+3O₂↑
2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑
下图是气体制备时的常用装置：

根据你对上述内容的理解，回答下列问题：
①装置C的名称是        ；
②一般采用双氧水制取氧气的理由是           ；
③采用高锰酸钾制氧气选用的发生装置是           ；
④采用氯酸钾制得的氧气有刺激性气味，是因为氯酸钾分解时会产生少量的氯气。可利用         （填序号）装置，并向其中加入        溶液除去；
⑤三种制氧方法中都出现二氧化锰，他们的作用有何不同？                
信息提供：
氯气有毒，会对上呼吸道黏膜造成伤害，症状严重时会致人死亡，少量氯气可通过碱溶液除去。
⑵苏打水是碳酸氢钠（NaHCO₃）的水溶液，有弱碱性。医学上外用可消毒杀菌，饮用可改变酸性体质，保持人体内的酸碱平衡。下图是某品牌苏打水的图片和配料表，读图完成下面问题：

①根据配料表可以发现：苏打水成分中的无机物有          ，有机物有            （每空至少填写两种物质）；
②请你设计实验证明该品牌苏打水含有碳酸氢钠：

完成下列问题：

（1）如何检查装置A的气密性：__________________。

（2）实验时打开a，关闭b，从分液漏斗内向A中加过量的稀盐酸，观察到的现象是__________________________；滴加盐酸时，发现反应速率较相同浓度盐酸与铁粉反应要快，其原因是________________________________________________________________。

（3）待A中的物质反应完成后，打开b，进行过滤，滤液过滤到盛有过氧化氢的烧杯中，发生反应的化学方程式为：________________________________。

（4）要从烧杯内溶液得到FeCl₃·6H₂O晶体，主要操作包括：_________________________________________________。

（5）实验室若没有过氧化氢，可用下列 _________试剂代替（填选项）。

A.过量稀硝酸         B.过量氯水          C.过量氨水         D.过量氢氧化钠溶液

（6）若要测废铁屑中铁的纯度，测出放出气体的体积V（已折算成标准状况，单位：L），则废铁屑的纯度为 _________（用m、V的代数式表示）。