Question

如圖是某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)室用足量二氧化錳與一定量濃鹽酸反應(yīng)制氯氣的裝置圖，并用排飽和食鹽水的方法收集氯氣．

試回答下列問題：
（1）請(qǐng)將集氣瓶中導(dǎo)管畫完整，并說明理由

 

；
（2）若用Ⅱ多孔球泡代替I直導(dǎo)管，能加快吸收氯氣，其理由是

 

；燒杯里廢液的用途是（列舉一例）：

 

；
（3）試用勒夏特列原理解釋用飽和食鹽水收集氯氣的道理：

 

；
（4）收集一瓶氯氣后，他們把一塊干燥的藍(lán)色石蕊試紙，放人該集氣瓶中，可能觀察到的現(xiàn)象是

 

，理由是

 

；
（5）他們?cè)趯?shí)驗(yàn)過程中，發(fā)現(xiàn)有下列現(xiàn)象，分別指出可能的原因：
①注入濃鹽酸時(shí)發(fā)現(xiàn)濃鹽酸不能流下，可能的原因是

 

；
②若操作、裝置沒有問題，大量的鹽酸與足量的二氧化錳反應(yīng)，產(chǎn)生的氯氣很少，可能原因是

 

；
（6）為了驗(yàn)證反應(yīng)后的剩余物質(zhì)，下面是他們?cè)O(shè)計(jì)的方案，其中合理的是

 

．（已知：氫氧化錳性質(zhì)類似于氫氧化鎂性質(zhì)）
A．取反應(yīng)后溶液，冷卻、過濾，若有殘?jiān)�，說明有二氧化錳剩余
B．取反應(yīng)后溶液，向其中加入稀硝酸和硝酸銀溶液，若有白色沉淀，則有鹽酸剩余
C．取反應(yīng)后溶液，向其中加人鋅粒，若產(chǎn)生氣泡，說明有鹽酸剩余
D．取反應(yīng)后溶液，測(cè)溶液的pH，若pH＜7，則說明鹽酸沒有反應(yīng)完
E．取反應(yīng)后溶液，向溶液中加入少量碳酸氫鈉粉末，若產(chǎn)生氣泡，則說明二氧化錳已反應(yīng)完．

Answer 1

考點(diǎn)：氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法

專題：實(shí)驗(yàn)題

分析：（1）集氣瓶中為排飽和食鹽水收集氯氣，則短管進(jìn)氣，便于將飽和食鹽水排出；
（2）增大氯氣與氫氧化鈉溶液的接觸面，反應(yīng)速率增大 作為消毒液；
（3）氯氣溶于水達(dá)到化學(xué)反應(yīng)平衡：Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO，根據(jù)平衡移動(dòng)原理，增大氯離子濃度，抑制了氯氣溶解生成鹽酸和次氯酸，降低了Cl₂溶解度；
（4）氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸顯酸性，生成HClO具有漂白性；用排飽和食鹽水法收集的氯氣中含有水蒸氣；
（5）①打開分液漏斗的活塞時(shí)液體不能順利流下，說明燒瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)大于外面的大氣壓；
②二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)，若鹽酸濃度較小，則反應(yīng)生成氯氣較少；
（6）A．二氧化錳難溶于水；
B．氯化錳在溶液中能電離出氯離子；
C．鋅粒與鹽酸反應(yīng)生成氫氣；
D．錳離子在溶液中水解顯酸性；
E．加入少量碳酸氫鈉粉末，若產(chǎn)生氣泡，說明有HCl．

解答： 解：（1）集氣瓶中為排飽和食鹽水收集氯氣，氯氣從短管進(jìn)入集氣瓶，將飽和食鹽水排出，所以集氣瓶中導(dǎo)管的圖象為：；
故答案為：；短管進(jìn)氣，便于將飽和食鹽水排出；
（2）若用Ⅱ多孔球泡代替I直導(dǎo)管，增大氯氣與氫氧化鈉溶液的接觸面，反應(yīng)速率增大，加快吸收氯氣；氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成次氯酸鈉，次氯酸鈉具有強(qiáng)氧化性，其溶液可以作為消毒液；
故答案為：增大氯氣與氫氧化鈉溶液的接觸面，反應(yīng)速率增大；作消毒液
（3）氯氣溶于水，與水反應(yīng)生成HCl和HClO，溶液中存在化學(xué)反應(yīng)平衡：Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO，飽和食鹽水中氯離子濃度較大，根據(jù)平衡移動(dòng)原理，增大氯離子濃度，該化學(xué)平衡逆向移動(dòng)，抑制了氯氣溶解生成鹽酸和次氯酸，降低了Cl₂溶解度，所以可以用飽和食鹽水收集氯氣；
故答案為：氯氣溶于水達(dá)到化學(xué)反應(yīng)平衡：Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO，根據(jù)平衡移動(dòng)原理，增大氯離子濃度，抑制了氯氣溶解生成鹽酸和次氯酸，降低了Cl₂溶解度；
（4）收集一瓶氯氣后，他們把一塊干燥的藍(lán)色石蕊試紙，放人該集氣瓶中，由于用排飽和食鹽水法收集的氯氣中含有水蒸氣，氯氣與水蒸氣反應(yīng)生成HCl和HClO，HCl顯酸性，HClO具有漂白性，所以藍(lán)色石蕊試紙先變紅色，后褪色；
故答案為：先變紅色，后褪色；用排飽和食鹽水法收集的氯氣中含有水蒸氣，它們反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸；
（5）①在用分液漏斗向燒瓶中加液體時(shí)，要打開分液漏斗的蓋子或者使分液漏斗上部蓋子孔槽與分液漏斗的孔槽對(duì)齊，使分液漏斗與大氣相通，若分液漏斗中的液體不能順利流下，說明燒瓶B內(nèi)的壓強(qiáng)大于外面的大氣壓，可能的原因?yàn)榉忠郝┒飞峡诘娜�子未打開（或漏斗未與大氣相通）；
故答案為：；
②二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)，與稀鹽酸不反應(yīng)，大量的鹽酸與足量的二氧化錳反應(yīng)，產(chǎn)生的氯氣很少，說明鹽酸濃度較小，反應(yīng)很快停止；
故答案為：鹽酸濃度小；
（6）A．二氧化錳難溶于水，取反應(yīng)后溶液，冷卻、過濾，若有殘?jiān)�，說明有二氧化錳剩余，故A正確；
B．氯化錳在溶液中能電離出氯離子，取反應(yīng)后溶液，向其中加入稀硝酸和硝酸銀溶液，若有白色沉淀，說明溶液中有氯離子，由于溶液中存在氯化錳，不能說明溶液中有鹽酸剩余，故B錯(cuò)誤；
C．取反應(yīng)后溶液，向其中加人鋅粒，鋅粒與鹽酸反應(yīng)生成氫氣，若產(chǎn)生氣泡，說明有鹽酸剩余，故C正確；
D．取反應(yīng)后溶液，測(cè)溶液的pH，若pH＜7，由于錳離子在溶液中水解顯酸性，則不能說明溶液中有鹽酸，故D錯(cuò)誤；
E．加入少量碳酸氫鈉粉末，若產(chǎn)生氣泡，說明有HCl，由于二氧化錳與稀鹽酸不反應(yīng)，所以溶液中有HCl存不能說明二氧化錳完全反應(yīng)，故E錯(cuò)誤．
故答案為：AC．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)制備方案設(shè)計(jì)，題目涉及實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)原理、化學(xué)平衡移動(dòng)、鹽的水解原理、物質(zhì)的檢驗(yàn)等，題目綜合性較強(qiáng)，題目難度中等，側(cè)重于考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�和�?duì)基礎(chǔ)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力．