Question

13．化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，請完成下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)問題．
Ⅰ．如圖是實(shí)驗(yàn)室中制備氣體或驗(yàn)證氣體性質(zhì)的裝置圖

（1）寫出用A制取氯氣的化學(xué)方程式MnO₂+4HCl（濃） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．
（2）利用上圖裝置制備純凈的氯氣，并證明氧化性：Cl₂＞Fe³⁺，則裝置B中的溶液的作用是除去氯氣中的氯化氫；裝置D中加的最佳試劑是（填序號）c：
供選試劑：a．濃H₂SO₄  b．FeCl₂溶液  c．KSCN與FeCl₂的混合溶液 d．無水氯化鈣
（3）在如圖所示圓底燒瓶內(nèi)加入碳，a中加入濃硫酸，開始實(shí)驗(yàn)，加熱產(chǎn)生的氣體緩慢通過后續(xù)裝置同時完成如下實(shí)驗(yàn)：
實(shí)驗(yàn)1：證明SO₂具有氧化性和漂白性
實(shí)驗(yàn)2：證明碳元素的非金屬性比硅元素的強(qiáng)
此時，B中為少量Na₂S溶液、C中加品紅溶液，D中應(yīng)加入足量的酸性高錳酸鉀（填溶液名稱），E中加入Na₂SiO₃溶液（填化學(xué)式）．
（4）證明碳元素的非金屬性比硅元素的強(qiáng)的現(xiàn)象為D中高錳酸鉀溶液不褪色，E中溶液變渾濁；
實(shí)驗(yàn)2不嚴(yán)謹(jǐn)之處應(yīng)如何改進(jìn)將燒杯換成洗氣瓶，右端連接盛有堿石灰的干燥管．
Ⅱ、向燒堿和Na₂SO₃的混合溶液中加入少量溴水，振蕩后溶液變?yōu)闊o色．反應(yīng)后的溶液中含有大量的SO₃^2-、SO₄^2-、Br^-、OH^-等陰離子，請?zhí)顚戣b定其中SO₃^2-、SO₄^2-和Br^-的實(shí)驗(yàn)報告．
限選試劑：2mol/LHCl，1mol/L H₂SO₄，l mol/LBaCl₂，l mol/LBa（NO₃）₂，0.1mol/LAgNO₃，CCl₄，新制飽和溴水，新制飽和氯水．

編號	實(shí)驗(yàn)操作	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟①	在試管A中加入少量待測液，加入足量氯水，再加入四氯化碳，振蕩，靜置后觀察顏色．	溶液分層，下層呈橙紅色，證明待測液中含Br-．
步驟②	在試管B中加入少量待測液，加入過量的2mol/L鹽酸，再滴加1mol/L BaCl2溶液	有白色沉淀生成， 證明待測液中含SO42-．
步驟③	在試管C中加入少量待測液，滴加2mol/LHCl至溶液呈酸性，加入幾滴新制飽和溴水（填試劑），振蕩．	溴水褪色， 證明待測液中含SO32-．

Answer 1

分析 裝置A制備氯氣，氯氣中含有HCl，H₂O，通過飽和食鹽水除去氯化氫，通過濃硫酸干燥氯氣，氯氣比空氣重，向上排空氣方法收集，剩余氣體通過氫氧化鈉溶液吸收，防止污染空氣，
（1）依據(jù)實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的反應(yīng)是二氧化錳和濃鹽酸加熱反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水；
（2）依據(jù)氯氣含有氯化氫分析裝置B的作用，鐵離子使硫氰化鉀溶液變紅色分析；
（3）根據(jù)元素的非金屬性越強(qiáng)，最高價氧化物對應(yīng)的水化物酸性越強(qiáng)，利用強(qiáng)酸制弱酸來比較酸性強(qiáng)弱，根據(jù)CO₂中混有二氧化硫，二氧化硫也能與硅酸鈉溶液反應(yīng)，需要酸性高錳酸鉀溶液除去；
（4）根據(jù)CO₂中混有二氧化硫，二氧化硫也能與硅酸鈉溶液反應(yīng)，需要酸性高錳酸鉀溶液除去并再次通過酸性高錳酸鉀溶液是否除盡；空氣中含有二氧化碳，可能干擾實(shí)驗(yàn)，故應(yīng)排除空氣中二氧化碳的干擾；
Ⅱ、①利用萃取后，溴溶解在四氯化碳中，下層為橙紅色，鑒定Br^-；
②加鹽酸先排除亞硫酸離子，再利用硫酸鋇白色沉淀的生成鑒定SO₄^2-；
③利用溴水與亞硫酸根離子的氧化還原反應(yīng)，鑒定SO₃^2-．

解答 解：Ⅰ、（1）制備氯氣是利用裝置加熱生成，試劑是二氧化錳和濃鹽酸加熱反應(yīng)生成，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
故答案為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）氯氣中含有氯化氫氣體，通過裝置B飽和食鹽水可以吸收氯化氫，含亞鐵離子的物質(zhì)被氯氣氧化成鐵離子使硫氰化鉀變紅色來來證明Cl₂＞Fe³⁺，因此選KSCN與FeCl₂的混合溶液，
故答案為：除去氯氣中的氯化氫；c；
（3）元素的非金屬性越強(qiáng)，最高價氧化物對應(yīng)的水化物酸性越強(qiáng)，利用碳酸的酸性強(qiáng)于硅酸，
二氧化碳能與硅酸鈉反應(yīng)制得硅酸沉淀，由于CO₂中混有二氧化硫，二氧化硫也能與硅酸鈉溶液反應(yīng)，
需要酸性高錳酸鉀溶液除去，防止干擾檢驗(yàn)二氧化碳；
故答案為：酸性高錳酸鉀溶液，Na₂SiO₃；
（4）若D中高錳酸鉀溶液不褪色，說明二氧化硫除盡，E中溶液變渾濁，說明含有二氧化碳?xì)怏w；空氣中含有二氧化碳，可能干擾實(shí)驗(yàn)，故應(yīng)排除空氣中二氧化碳的干擾，將燒杯換成洗氣瓶，右端連接盛有堿石灰的干燥管可排除空氣中二氧化碳的干擾，
故答案為：D中高錳酸鉀溶液不褪色，E中溶液變渾濁；將燒杯換成洗氣瓶，右端連接盛有堿石灰的干燥．
II、步驟①另取少量待測液于試管C中，加入足量氯水，再加入四氯化碳，振蕩，靜置后觀察顏色，溴溶解在四氯化碳中，下層為橙紅色，說明含Br^-；
步驟②另取少量待測液于試管B中，加入過量的2mol/L鹽酸，再滴加適量1mol/LBaCl₂溶液，觀察到白色沉淀的生成，說明含SO₄^2-；
步驟③加新制飽和溴水與亞硫酸根離子的氧化還原反應(yīng)，觀察溴水褪色，說明含SO₃^2-，
故答案為：

編號	實(shí)驗(yàn)操作	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟①		溶液分層，下層呈橙紅色
步驟②	加入過量的2mol/L鹽酸，再滴加1mol/L BaCl2溶液
步驟③	新制飽和溴水	溴水褪色

點(diǎn)評 本題考查實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的反應(yīng)原理和裝置分析，物質(zhì)性質(zhì)的比較，掌握基本操作和物質(zhì)性質(zhì)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．