Question

2．如圖是某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)制取氯氣并以氯氣為反應(yīng)物進(jìn)行特定反應(yīng)的裝置．

（1）要將C裝置接入B和D之間，正確的接法是：a→c→b→d．
（2）實(shí)驗(yàn)開始先點(diǎn)燃A處的酒精燈，打開旋塞K，讓Cl₂充滿整個裝置，再點(diǎn)燃D處的酒精燈，Cl₂通過C裝置后進(jìn)入D，D裝置內(nèi)盛有碳粉，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成CO₂和HCl（g），發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Cl₂+C+2H₂O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4HCl+CO₂．為了使C裝置發(fā)揮更好的作用，可向燒杯中加入濃硫酸，加入濃硫酸的作用是加入的濃硫酸溶于水放出大量的熱，有利于試管中的水變?yōu)樗�蒸氣，從而提供足量的水蒸氣供D中反應(yīng)需要．
（3）D處反應(yīng)完畢后，關(guān)閉旋塞K，移去兩個酒精燈，由于余熱的作用，A處仍有少量Cl₂產(chǎn)生，此時(shí)B中的現(xiàn)象是瓶中液面下降，長頸漏斗內(nèi)液面上升，B的作用是貯存少量Cl₂，避免Cl₂對環(huán)境造成污染．
（4）用量筒量取20 mL E中溶液，倒入已檢查完氣密性良好的分液漏斗中，然后再注入10 mL CCl₄，蓋好玻璃塞，振蕩，靜置于鐵架臺上，等分層后取上層液和下層液，呈黃綠色的是下層液（填“上層液”或“下層液”），能使有色布條褪色的是上層液（填“上層液”或“下層液”）．
（5）在A、B、C、D、E裝置中有一處需要改進(jìn)，說明需要改進(jìn)的理由并畫出改進(jìn)后的裝置圖．

Answer 1

分析 （1）分析裝置D中反應(yīng)，反應(yīng)物有C、Cl₂，生成物有CO₂、HCl，顯然反應(yīng)物中缺少O、H兩種元素，C的作用的提供水蒸氣，連接方式應(yīng)選擇能讓Cl₂帶走更多水蒸氣的方式，氣體通過盛有水的試管時(shí)應(yīng)長進(jìn)短出；
（2）根據(jù)反應(yīng)物和生成物，結(jié)合質(zhì)量守恒定律書寫化學(xué)方程式；利用濃硫酸溶于水放熱的性質(zhì)分析；
（3）關(guān)閉旋塞K，B中的氣體逐漸增多，壓強(qiáng)增大，B能貯存氣體；
（4）CCl₄密度大于水，氯氣和水反應(yīng)生成次氯酸具有漂白性；
（5）HCl極易溶于水，易產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象．

解答 解：（1）由裝置圖判斷判斷，氣體由B流經(jīng)C進(jìn)入到D中反應(yīng)，氣體通過盛有水的試管時(shí)應(yīng)長進(jìn)短出，否則不能通過C裝置，故答案為：c，b； 
（2）由題意知反應(yīng)為Cl₂、C、H₂O，生成物為HCl和CO₂，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Cl₂+C+2H₂O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4HCl+CO₂，C為提供水蒸氣的裝置，加入的濃硫酸溶于水放出大量的熱，有利于試管中的水變?yōu)樗�蒸氣�?br />故答案為：2Cl₂+C+2H₂O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4HCl+CO₂；加入的濃硫酸溶于水放出大量的熱，有利于試管中的水變?yōu)樗�蒸氣，從而提供足量的水蒸氣供D中反應(yīng)需要； 
（3）關(guān)閉旋塞K，移去兩個酒精燈，由于余熱的作用，A處仍有少量Cl₂產(chǎn)生，B中的氣體逐漸增多，壓強(qiáng)增大，則導(dǎo)致瓶中液面下降，長頸漏斗內(nèi)液面上升，氯氣有毒，不能直接排放到空氣中，B具有貯存少量氯氣，并能防止空氣污染，
故答案為：瓶中液面下降，長頸漏斗內(nèi)液面上升；貯存少量Cl₂，避免Cl₂對環(huán)境造成污染；
（4）用量筒量取20 mL E中溶液，倒入已檢查完氣密性良好的分液漏斗中，然后再注入10 mL CCl₄，蓋好玻璃塞，振蕩，靜置于鐵架臺上，等分層后取上層液和下層液，四氯化碳比水重，氯氣在四氯化碳中的溶解性大于水中，所以呈黃綠色的是下層液，上層也中含有氯氣和水反應(yīng)生成的次氯酸具有漂白性，能使有色布條褪色，
故答案為：下層液，上層液；
（5）HCl極易溶于水，易產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象，應(yīng)用倒置的漏斗，
答：D中反應(yīng)生成的HCl氣體極易溶于水，易發(fā)生倒吸，；

點(diǎn)評 本題考查氯氣的制備和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，題目難度中等，注意萃取分液的原理應(yīng)用．