Question

11．某學(xué)習(xí)小組圍繞氯氣設(shè)計(jì)了一系列實(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)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氯氣中的氯化氫；同時(shí)裝置B也是安全瓶，監(jiān)測實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)C中是否發(fā)生堵塞，請寫出發(fā)生堵塞時(shí)B中的現(xiàn)象：B中長頸漏斗下端導(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）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．水層無色C．四氯化碳層顯紅棕色           D．四氯化碳層無色
（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)上氧化鹵水中的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Na₂SO₃溶液吸收余氯，試寫出相應(yīng)的離子方程式：Cl₂+SO₃^2-+H₂O=SO₄^2-+2H⁺+Cl^-．判斷改用NaHSO₃溶液是否可行：否（填“是”或“否”）．

Answer 1

分析 （1）漂粉精固體有效成分為次氯酸鈣，具有強(qiáng)的氧化性，能夠氧化濃鹽酸生成氯氣、氯化鈣、水；
（2）鹽酸易揮發(fā)，反應(yīng)制取的氯氣中含有氯化氫，裝置B中飽和食鹽水的作用是除去Cl₂中的HCl；裝置B亦是安全瓶，監(jiān)測實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)C中是否發(fā)生堵塞，發(fā)生堵塞時(shí)B中的，壓強(qiáng)增大，B中長頸漏斗中液面上升，形成水柱；
（3）驗(yàn)證氯氣是否具有漂白性，則先設(shè)計(jì)濕潤的有色物質(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）氯氣具有強(qiáng)的氧化性，能夠氧化亞硫酸鈉，F(xiàn)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）漂粉精固體有效成分為次氯酸鈣，次氯酸鈣具有強(qiáng)的氧化性，能夠氧化濃鹽酸生成氯氣、氯化鈣、水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Ca（ClO）₂+4HCl（濃）═CaCl₂+2Cl₂↑+2H₂O；
故答案：Ca（ClO）₂+4HCl（濃）═CaCl₂+2Cl₂↑+2H₂O；
（2）鹽酸易揮發(fā)，反應(yīng)制取的氯氣中含有氯化氫，裝置B中飽和食鹽水的作用是除去Cl₂中的HCl；裝置B亦是安全瓶，監(jiān)測實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)C中是否發(fā)生堵塞；C中若發(fā)生堵塞，生成的氯氣使B中壓強(qiáng)增大，則B中長頸漏斗下端導(dǎo)管中液面會(huì)上升，形成水柱，
故答案為：除氯氣中的氯化氫；B中長頸漏斗下端導(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(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）氯氣與亞硫酸鈉反應(yīng)生成硫酸鈉和鹽酸，離子方程式：Cl₂+SO₃^2-+H₂O=SO₄^2-+2H⁺+Cl^-，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：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：Cl₂+SO₃^2-+H₂O=SO₄^2-+2H⁺+Cl^-；否．

點(diǎn)評 本題考查了氯氣實(shí)驗(yàn)室制取、氯氣化學(xué)性質(zhì)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)裝置的理解評價(jià)、化學(xué)方程式、離子方程式的書寫，充分考查了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�，題目難度中等．