Question

17．實驗室制備Cl₂的過程中有水蒸氣和HCl揮發(fā)，甲同學設計如圖裝置進行驗證，請回答下列問題．

（1）寫出裝置②中反應化學方程式MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，為減少HCl揮發(fā)應采取的操作措施為逐滴加入濃鹽酸，緩慢加熱
（2）請根據甲同學的意圖，連接相應的裝置，接口的順序：b接e，f接d，c接a，U形管中所盛試劑的化學式為無水CuSO₄，裝置③中CCl₄的作用是吸收Cl₂．
（3）乙同學認為甲同學實驗不能證明最終通入AgNO₃溶液中額氣體只有HCl．為確保實驗結論的可靠性，乙同學提出在某兩個裝置之間加裝置⑤，則裝置⑤應加在③①之間（按連接順序填裝置序號），瓶中可以放入濕潤的淀粉KI試紙（或濕潤的有色布條）進行檢驗．
（4）丙同學認為只需將原來燒杯中的AgNO₃溶液換成紫色石蕊試液溶液，如果觀察到紫色石蕊試液變紅色而不褪色現象，則證明Cl₂時有HCl揮發(fā)．

Answer 1

分析 （1）裝置②中是二氧化錳和濃鹽酸發(fā)生反應生成氯化錳、氯氣和水，減緩氯化氫揮發(fā)可以逐滴滴入，緩慢加熱等；
（2）根據實驗原理和目的及各裝置的作用決定儀器排列組裝順序，U形管中所盛試劑作用是檢驗水蒸氣的存在，實驗室常用無水硫酸銅檢驗水的存在，裝置③除去氯氣，防止HCl干擾檢驗；
（3）①裝置用來檢驗HCl氣體，為了確保實驗結論的可靠性，應排除氯氣的干擾，故應檢驗氯氣是否除盡，檢驗氯氣通常用濕潤的KI淀粉試紙（或濕潤的有色布條）；
（4）HCl呈酸性，使紫色石蕊試液變紅，Cl₂使紫色石蕊試液先變紅后褪色．

解答 解：（1）裝置②中是二氧化錳和濃鹽酸發(fā)生反應生成氯化錳、氯氣和水，反應的化學方程式為：反應的化學方程式為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，為減少HCl揮發(fā)應采取的操作措施逐滴加入，緩慢加熱減少氯化氫揮發(fā)，
故答案為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；逐滴滴入濃鹽酸，緩慢加熱等；
（2）先驗證制備的氯氣中是否含有水蒸氣，然后除去氯氣，再檢驗是否含有氯化氫，所以相應的裝置接口連接順序為b，e，f，d，c，a，無水硫酸銅與水反應生成藍色五水硫酸銅晶體，可用來檢驗水，氯氣易溶于四氯化碳溶液，可用來吸收氯氣，防止HCl干擾檢驗，
故答案為：e；f；d；c；無水CuSO₄；吸收氯氣；
（3）①裝置用來檢驗HCl氣體，為了確保實驗結論的可靠性，應排除氯氣的干擾，在③吸收氯氣之后要檢驗氯氣是否完全除去，根據氯氣具有強氧化性的性質，可用濕潤的淀粉KI試紙檢驗，如不變色，說明已經完全除去，
故答案為：①③；濕潤的淀粉KI試紙（或濕潤的有色布條）；
（4）HCl呈酸性，使紫色石蕊試液變紅，Cl₂使紫色石蕊試液先變紅后褪色．若只變紅不褪色，說明制Cl₂時有HCl揮發(fā)出來．
故答案為：紫色石蕊試液； 紫色石蕊溶液變紅且不褪色．

點評 本題以氯氣的制備和性質的檢驗為載體，考查學生對實驗方案設計評價，題目綜合性較強合，難度中等．關鍵理清實驗原理和目的及各裝置的作用．