Question

10．某學(xué)習(xí)小組圍繞氯氣設(shè)計(jì)了系列實(shí)驗(yàn)．
（1）用如圖裝置A制備氯氣．選用的藥品為：漂粉精固體和濃鹽酸，相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式為：Ca（ClO）₂+4HCl（濃）═CaCl₂+2Cl₂↑+2H₂O．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，使用分液漏斗滴加液體的操作是打開分液漏斗上口活塞（或?qū)⒙┒房诨钊�上的凹槽與瓶口上的小孔對(duì)齊），左手頂住漏斗球，右手轉(zhuǎn)動(dòng)頸部活塞控制加液．
（2）裝置B中飽和食鹽水的作用是除去氯氣中的HCl；同時(shí)裝置B亦是安全瓶，監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)C中是否發(fā)生堵塞，請(qǐng)寫出發(fā)生堵塞時(shí)B中的現(xiàn)象B中長(zhǎng)頸漏斗下端導(dǎo)管中液面會(huì)上升，形成水柱．
（3）為檢驗(yàn)氯氣是否具有漂白性，使氯氣依次通過(guò)I、Ⅱ、Ⅲ三種物質(zhì)，物質(zhì)的順序正確的是：D．

	A	B	C	D
Ⅰ	干燥的有色布條	干燥的有色布條	濕潤(rùn)的有色布條	濕潤(rùn)的有色布條
Ⅱ	堿石灰	硅膠	濃硫酸	無(wú)水氯化鈣
Ⅲ	濕潤(rùn)的有色布條	濕潤(rùn)的有色布條	干燥的有色布條	干燥的有色布條

（4）為了進(jìn)一步比較氧化性強(qiáng)弱，將一定量氯氣通入溴化亞鐵溶液后，再加入四氯化碳，振蕩，靜置，整個(gè)過(guò)程中肯定能觀察到的現(xiàn)象是A
A．水層顯棕黃色   B．水層無(wú)色   C．四氯化碳層顯紅棕色    D．四氯化碳層無(wú)色
（5）查閱資料后小組發(fā)現(xiàn)，氯氣、濃硝酸、酸性高錳酸鉀等都是常用的強(qiáng)氧化劑，但工業(yè)上氧化鹵水中I-選擇了價(jià)格并不便宜的亞硝酸鈉，排除環(huán)境方面的因素，可能的原因是：氯氣、濃硝酸、酸性高錳酸鉀等氧化性太強(qiáng)，還能繼續(xù)氧化碘單質(zhì)
（6）有人提出，工業(yè)上為防止污染空氣，可用足量的NaHSO₃溶液吸收余氯，試寫出相應(yīng)的離子反應(yīng)方程式：HSO₃^-+Cl₂+H₂O═SO₄^2-+2Cl^-+3H⁺（或4HSO₃^-+Cl₂═SO₄^2-+2Cl^-+3SO₂↑+2H₂O）．判斷改用NaHSO₃溶液是否可行：否（填“是”或“否”）．

Answer 1

分析 （1）漂粉精固體和濃鹽酸，發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯化鈣、氯氣和水；根據(jù)分液漏斗的使用方法解答；
（2）氯氣中混有HCl，B中飽和食鹽水可吸收HCl；C中若發(fā)生堵塞，則B中長(zhǎng)頸漏斗下端導(dǎo)管中液面會(huì)上升；
（3）驗(yàn)證氯氣是否具有漂白性，則先設(shè)計(jì)濕潤(rùn)的有色物質(zhì)，再利用干燥劑干燥后與干燥的有色物質(zhì)混合，注意Ⅱ中干燥劑為固態(tài)；
（4）將Cl₂通入溴化亞鐵溶液中，由于Fe²⁺的還原性比Br^-的還原性強(qiáng)，所以發(fā)生反應(yīng)有以下順序：Cl₂+2Fe²⁺═2Fe³⁺+2Cl^-；Cl₂+2Br^-═Br₂+2Cl^-；所以通入氯氣的過(guò)程中先生成鐵離子，后生成溴，溴溶于四氯化碳，顏色為紅褐色．Fe³⁺的不溶于四氯化碳，但溶于水，水溶液是黃色；
（5）氯氣、濃硝酸、酸性高錳酸鉀等氧化性太強(qiáng)，還能繼續(xù)氧化碘單質(zhì)；
（6）F中可改用足量的NaHSO₃溶液吸收余氯，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，可能生成二氧化硫，污染環(huán)境．

解答 解：（1）漂粉精固體和濃鹽酸，發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯化鈣、氯氣和水，該反應(yīng)方程式為：Ca（ClO）₂+4HCl（濃）═CaCl₂+2Cl₂↑+2H₂O；
使用分液漏斗滴加液體的方法為：打開分液漏斗上口活塞（或?qū)⒙┒房诨钊�上的凹槽與瓶口上的小孔對(duì)齊），左手頂住漏斗球，右手轉(zhuǎn)動(dòng)頸部活塞控制加液，
故答案為：Ca（ClO）₂+4HCl（濃）═CaCl₂+2Cl₂↑+2H₂O；打開分液漏斗上口活塞（或?qū)⒙┒房诨钊�上的凹槽與瓶口上的小孔對(duì)齊），左手頂住漏斗球，右手轉(zhuǎn)動(dòng)頸部活塞控制加液；
（2）氯氣中混有HCl，B中飽和食鹽水可吸收HCl，則裝置B的作用為除去氯氣中的HCl；C中若發(fā)生堵塞，生成的氯氣使B中壓強(qiáng)增大，則B中長(zhǎng)頸漏斗下端導(dǎo)管中液面會(huì)上升，形成水柱，
故答案為：除去氯氣中的HCl；B中長(zhǎng)頸漏斗下端導(dǎo)管中液面會(huì)上升，形成水柱；
（3）驗(yàn)證氯氣是否具有漂白性，則先通過(guò)I中濕潤(rùn)的有色布條，觀察到褪色，再利用II中固體干燥劑（無(wú)水氯化鈣或硅膠）干燥后，在Ⅲ中放入干燥的有色布條，觀察到顏色不褪，則驗(yàn)證氯氣不具有漂白性，只有D符合，
故答案為：D；
（4）A．Fe²⁺、Br^-的還原性的強(qiáng)弱為：Fe^2+＞Br^-，當(dāng)一種氧化劑遇到兩種還原性不同的還原劑時(shí)先與還原性強(qiáng)的還原劑發(fā)生反應(yīng)，因此通入氯氣后先發(fā)生Cl₂+2Fe²⁺═2Fe³⁺+2Cl^-；只有當(dāng)Fe²⁺、反應(yīng)完成后，再與Br^-反應(yīng)，而且生成的Fe³⁺不再與溶液中的其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，因此從反應(yīng)開始自始至終溶液中都有Fe³⁺，溶液始終為黃色，故A正確；
B．根據(jù)對(duì)A的分析可知水層為黃色，故B錯(cuò)誤；
C．根據(jù)Fe²⁺、Br^-的還原性的強(qiáng)弱為：Fe^2+＞Br^-，當(dāng)一種氧化劑遇到兩種還原性不同的還原劑時(shí)先與還原性強(qiáng)的還原劑發(fā)生反應(yīng)，因此通入氯氣后先發(fā)生Cl₂+2Fe²⁺═2Fe³⁺+2Cl^-；只有當(dāng)Fe²⁺、反應(yīng)完成后，再與Br^-反應(yīng)Cl₂+2Br^-═Br₂+2Cl^-；因此剛開始時(shí)四氯化碳層是無(wú)色的，當(dāng)有溴生成時(shí)四氯化碳層才變?yōu)榧t棕色．故C錯(cuò)誤；
D．根據(jù)對(duì)C的分析，當(dāng)有溴產(chǎn)生時(shí)四氯化碳層就變?yōu)榧t棕色，故D錯(cuò)誤；
故答案為：A；
（5）氯氣、濃硝酸、酸性高錳酸鉀等氧化性太強(qiáng)，還能繼續(xù)氧化碘單質(zhì)，故工業(yè)上氧化鹵水中I^-選擇了價(jià)格并不便宜的亞硝酸鈉，
故答案為：氯氣、濃硝酸、酸性高錳酸鉀等氧化性太強(qiáng)，還能繼續(xù)氧化碘單質(zhì)；
（6）F中可改用足量的NaHSO₃溶液吸收余氯，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)的離子反應(yīng)為：HSO₃^-+Cl₂+H₂O═SO₄^2-+2Cl^-+3H⁺（或4HSO₃^-+Cl₂═SO₄^2-+2Cl^-+3SO₂↑+2H₂O），可能生成二氧化硫，污染環(huán)境，則不能用NaHSO₃溶液吸收尾氣，
故答案為：HSO₃^-+Cl₂+H₂O═SO₄^2-+2Cl^-+3H⁺（或4HSO₃^-+Cl₂═SO₄^2-+2Cl^-+3SO₂↑+2H₂O）；否．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)制備、性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，題目難度中等，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康募皩?shí)驗(yàn)原理為解答關(guān)鍵，試題知識(shí)點(diǎn)較多、綜合性較強(qiáng)，充分考查學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�，注意熟練掌握物質(zhì)性質(zhì)、制備方案的設(shè)計(jì)原則．