Question

17．如圖是實驗室制備氯氣并進行一系列相關實驗的裝置（夾持設備已略）．

（1）制備氯氣選用的藥品為漂粉精固體和濃鹽酸，相關的化學反應方程式為Ca（ClO）₂+4HCl（濃）=CaCl₂+2Cl₂↑+2H₂O；
（2）裝置B中飽和食鹽水的作用是除去Cl₂中的HCl，同時裝置B亦是安全瓶，可用來監(jiān)測實驗進行時C中是否發(fā)生堵塞，請寫出發(fā)生堵塞時B中的現象B中長頸漏斗中液面上升，形成水柱；
（3）裝置C的實驗目的是驗證氯氣是否具有漂白性，為此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次放入物質的組合是d（填編號）；

編號	a	b	c	d
Ⅰ	干燥的有色布條	干燥的有色布條	濕潤的有色布條	濕潤的有色布條
Ⅱ	堿石灰	硅膠	濃硫酸	無水氯化鈣
Ⅲ	濕潤的有色布條	濕潤的有色布條	干燥的有色布條	干燥的有色布條

（4）設計裝置D、E的目的是比較氯、溴、碘的非金屬性．反應一段時間后，打開活塞，將裝置D中少量溶液加入裝置E中，振蕩，觀察到的現象是E中溶液分為兩層，上層（苯層）為紫紅色，事實上該現象并不能說明溴的非金屬性強于碘，原因是Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^-（用離子反應方程式解釋）；
（5）從原子結構角度解釋氯、溴、碘的非金屬性強弱遞變規(guī)律及原因氯、溴、碘同主族，從上到下，原子半徑逐漸增大，得電子能力減弱，元素非金屬性減弱；
（6）裝置F的目的是吸收余氯，試寫出相應的離子反應方程式SO₃^2-+Cl₂+H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+2H⁺．

Answer 1

分析 （1）次氯酸鈣常溫下能夠氧化濃鹽酸，反應生成氯化鈣、氯氣和水；
（2）濃鹽酸易揮發(fā)，制取的氯氣中含有氯化氫，要得到純凈的氯氣應除去氯氣中的氯化氫；
依據C發(fā)生堵塞時，B中壓強增大，分析解答；
（3）驗證氯氣是否具有漂白性，則先設計濕潤的有色物質，再利用干燥劑干燥后與干燥的有色物質混合；
（4）D、E的目的是比較氯、溴、碘的非金屬性，D中發(fā)生氯氣與NaBr的反應生成溴，打開活塞，將裝置D中少量溶液加入裝置E中，氯氣、溴均可與KI反應生成碘，單質碘易溶于苯而顯紫紅色；
（5）依據同主族元素原子半徑從上到下依次增大，得電子能量逐漸減弱，元素非金屬性減弱解答；
（6）亞硫酸鈉具有強的還原性與氯氣反應氧化還原反應生成硫酸鈉和鹽酸．

解答 解：（1）次氯酸鈣常溫下能夠氧化濃鹽酸，反應生成氯化鈣、氯氣和水，化學方程式：Ca（ClO）₂+4HCl（濃）=CaCl₂+2Cl₂↑+2H₂O；
故答案為：Ca（ClO）₂+4HCl（濃）=CaCl₂+2Cl₂↑+2H₂O；
（2）濃鹽酸易揮發(fā)，制取的氯氣中含有氯化氫，氯化氫易溶于水，氯氣在飽和食鹽水中溶解度不大，用B裝置可以除去氯氣中的氯化氫氣體；
裝置B是安全瓶，監(jiān)測實驗進行時C中是否發(fā)生堵塞，發(fā)生堵塞時B中的壓強增大，錐形瓶中液面下降，長頸漏斗中液面上升；
故答案為：除去Cl₂中的HCl； B中長頸漏斗中液面上升，形成水柱；
（3）驗證氯氣是否具有漂白性，則先通過I中濕潤的有色布條，觀察到褪色，再利用II中固體干燥劑（無水氯化鈣或硅膠）干燥后，在Ⅲ中放入干燥的有色布條，觀察到顏色不褪，則驗證氯氣不具有漂白性，只有d符合，
故答案為：d；
（4）D、E的目的是比較氯、溴、碘的非金屬性，D中發(fā)生氯氣與NaBr的反應生成溴，打開活塞，將裝置D中少量溶液加入裝置E中，氯氣、溴均可與KI反應生成碘，則E中碘易溶于苯顯紫紅色，出現分層后上層為紫紅色的苯層，該現象不能說明溴的非金屬性強于碘，過量的氯氣也可將碘離子氧化，反應離子方程式Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^-；
故答案為：E中溶液分為兩層，上層（苯層）為紫紅色；Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^-；
（5）氯、溴、碘為同主族，從上到下，原子半徑逐漸增大，得電子能力減弱，元素非金屬性減弱；
故答案為：氯、溴、碘同主族，從上到下，原子半徑逐漸增大，得電子能力減弱，元素非金屬性減弱；
（6）亞硫酸鈉具有強的還原性與氯氣反應氧化還原反應生成硫酸鈉和鹽酸，反應的離子方程式：SO₃^2-+Cl₂+H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+2H⁺；
故答案為：SO₃^2-+Cl₂+H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+2H⁺．

點評 本題考查性質實驗方案的制備，為高頻考點，把握氯氣的性質、制法、裝置的作用及氧化還原反應原理為解答的關鍵，注意同主族元素性質的遞變規(guī)律，題目難度中等．