Question

如圖是一個制取氯氣并以氯氣為原料進行特定反應的裝置：
（幾種氣體的溶解度：常溫常壓下，1體積水可溶解CO₂、Cl₂、HCl分別為1、2、500體積）
（1）A是氯氣發(fā)生裝置，其中的離子反應方程式為______；
（2）要將C裝置接入B和D之間，正確的接法是a→______，______→d．
（3）實驗開始時，先點燃A處的酒精燈，打開旋塞K，讓Cl₂充滿整個裝置，再點燃D處酒精燈，連接上E裝置．Cl₂通過C瓶后再進入D．D裝置的硬質玻璃管內盛有炭粉，發(fā)生氧化還原反應，其產(chǎn)物為兩種氣體，且體積比為1：4．試寫出D中發(fā)生反應的化學方程式______，裝置C的作用是______；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______．
（4）在A、B、C、D、E裝置中有一處需要改進，說明需要改進的理由并畫出改進后的裝置圖______．
（5）D處反應完畢后，關閉旋塞K，移去酒精燈，但由于余熱的作用，A處仍有Cl₂產(chǎn)生，此時B中的現(xiàn)象是______．

Answer 1

解：（1）A是氯氣發(fā)生裝置，二氧化錳和鹽酸反應生成氯化錳、氯氣和水，其中的離子反應方程式為：4H⁺+2Cl^-+MnO₂═Mn²⁺+2H₂O+Cl₂↑，
故答案為：4H⁺+2Cl^-+MnO₂═Mn²⁺+2H₂O+Cl₂↑；
（2）將C裝置接入B和D之間，利用C裝置吸收氯化氫，同時提供D裝置需要的水蒸氣；所以正確連接為導氣管長進短出，a-c-b-d；
故答案為：c；b；
（3）Cl₂通過C瓶后再進入D．D裝置的硬質玻璃管內盛有炭粉，發(fā)生氧化還原反應，其產(chǎn)物為兩種氣體，且體積比為1：4，依據(jù)原子守恒和氣體體積比可知生成氣體為氯化氫和二氧化碳，反應的化學方程式為：2Cl₂+2H₂O（g）+C═4HCl+CO₂；C裝置是吸收氯氣中的氯化氫氣體和提供水蒸氣的作用，C裝置燒杯中加入濃硫酸，溶于水溶液溫度升高使試管中水蒸發(fā)，同時減小氯氣的溶解度；
故答案為：2Cl₂+2H₂O（g）+C═4HCl+CO₂；吸收Cl₂中的HCl氣體，提供D處所需水蒸氣；濃硫酸稀釋時放出大量的熱，促進試管里的水蒸發(fā)，減少氯氣的溶解；
（4）整套裝置中E裝置吸收易造成倒吸，因為D裝置發(fā)生反應生成氯化氫氣體極易溶于水，正確的吸收裝置只要能防倒吸均可，裝置可以是，
故答案為：尾氣的吸收需要改進，否則容易出現(xiàn)因為HCl氣體的極易溶解導致倒吸現(xiàn)象的出現(xiàn)；；

（5）D處反應完畢后，關閉旋塞K，移去酒精燈，但由于余熱的作用，A處仍有Cl₂產(chǎn)生，B中壓強增大，會把飽和食鹽水壓入長頸漏斗中，B中液面降低，長頸漏斗中液面上升，
故答案為：瓶中液面下降，長頸漏斗內液面上升．
分析：（1）A裝置中發(fā)生的是濃鹽酸和二氧化錳反應生成氯化錳，氯氣和水的反應；
（2）將C裝置接入B和D之間，需要吸收氯氣中的氯化氫氣體導氣管長進短出；
（3）D中的反應是氯氣和碳、水反應生成兩種氣體凈化原子守恒和氣體體積比寫出化學方程式；裝置C是吸收氯化氫氣體，同時提供水蒸氣；濃硫酸溶于水溶液溫度升高；
（4）D裝置生成的氯化氫氣體是極易溶于水的氣體，直接插入水中容易引起倒吸；符合防倒吸的裝置都符合；
（5）關閉K撤去酒精燈，余熱反應繼續(xù)進行，生成的氯氣使B中壓強增大，飽和食鹽水被壓入長頸漏斗中．
點評：本題考查了實驗制備氯氣的裝置分析，性質驗證和設計，物質的性質，發(fā)生反應的實質判斷，實驗注意問題，題目難度中等．