氯氣是一種重要的化工原料。某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室中利用下圖所示裝置制取氯氣并探究其性質(zhì)。
(1)實(shí)驗(yàn)室用二氧化錳和濃鹽酸加熱制取氯氣,發(fā)生裝置中除圓底燒瓶和導(dǎo)管外還需用到的玻璃儀器有
;
(2)裝置A中盛有的試劑是 ,作用是 。
(3)若D中品紅溶液褪色,則B裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是
(4)證明FeBr2與Cl2發(fā)生了氧化還原反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方法是 (填操作方法)。
某研究性學(xué)習(xí)小組用剛吸收過少量SO2的NaOH溶液吸收處理上述實(shí)驗(yàn)后的尾氣。經(jīng)分析吸收尾氣一段時(shí)間后,吸收液(呈強(qiáng)堿性)中肯定存在Cl-、OH-、CO32- 和SO42-,對于可能存在的其他陰離子,研究小組提出以下3種假設(shè)。假設(shè)1:只存在SO32-;假設(shè)2:只存在ClO-;假設(shè)3:既不存在SO32-,也不存在ClO-。
(5)學(xué)習(xí)小組判斷同時(shí)存在SO32-和ClO-是不可能的理由是 。
38.現(xiàn)限選以下試劑,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,進(jìn)行實(shí)驗(yàn),請寫出實(shí)驗(yàn)步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。
a.3 mol/L H2SO4
b.0.01 mol/L KMnO4
c.1 mol/L BaCl2溶液
d.淀粉碘化鉀溶液
e.酚酞試液
步驟一;取少量吸收液于試管中,滴加3 mol/L H2SO4至溶液呈酸性,然后將所得溶液分裝于A、B
兩試管中。
步驟二:向A試管中滴加少量___________ (填序號),若溶液_________________(填現(xiàn)象),則假設(shè)
1成立。
步驟三:向B試管中滴加少量___________(填序號),若溶液_________________(填現(xiàn)象),則假設(shè)2
成立。
(1)分液漏斗,酒精燈 (各1分,共2分)
(2)飽和食鹽水,除去氯氣中的氯化氫 (各1分,共2分)
(3)2Fe2+ + 4Br-+ 3Cl2 →2Fe3+ + 6 Cl-+ 2 Br 2 (2分)
(4)實(shí)驗(yàn)后,取少量B中溶液,滴加KSCN溶液;另取少量B中溶液,加入CCl4溶液萃取。(1分)
(5)SO32-和ClO-因發(fā)生氧化還原反應(yīng),故不能共存 (1分)
38. b ,褪色 ;d ,變藍(lán)色 (各1分,共4分)
【解析】
試題分析:(1)二氧化錳和濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣的方程式為:MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O,從方程式可知該反應(yīng)需加熱,因此需酒精燈,反應(yīng)物濃鹽酸的滴加以及防氯氣的逸出還需要分液漏斗。
(2)由于濃鹽酸易揮發(fā),所以生成的氯氣中含有氯化氫雜質(zhì),所以當(dāng)含氯化氫的氯氣通過飽和食鹽水時(shí),氯化氫溶解在其中,氯氣幾乎不溶,這樣可以除去氯氣中的氯化氫雜質(zhì)。
(3)氯氣溶于水生成的次氯酸具有漂白性,所以若D中品紅溶液褪色,說明經(jīng)過D中有氯氣,經(jīng)過D中有氯氣說明B裝置中,溴化亞鐵中的二價(jià)鐵和溴離子均被氧化,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++4Br-+3Cl2→2Fe3++6Cl-+2Br2。
(4)由于亞鐵離子的還原性強(qiáng)于溴離子的,所以FeBr2與Cl2發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí),溴化亞鐵中的二價(jià)鐵先被氧化,所以只須證明有三價(jià)鐵存在即可。KSCN溶液可與三價(jià)鐵形成血紅色的硫氰化鐵可證明有三價(jià)鐵存在。另外也可以證明有溴單質(zhì)生成,因此正確的操作應(yīng)該是實(shí)驗(yàn)后,取少量B中溶液,滴加KSCN溶液;另取少量B中溶液,加入CCl4溶液萃取。
(5)ClO-中+1價(jià)的氯具有強(qiáng)氧化性,SO32-中+4價(jià)的硫具有還原性,ClO-與SO32-會發(fā)生氧化還原反應(yīng),所以二者不能大量共存。
38.步驟二 中KMnO4 具有強(qiáng)氧化性與具有還原性的SO32-發(fā)生氧化還原反應(yīng)KMnO4褪色;步驟三中ClO-中+1價(jià)的氯具有強(qiáng)氧化性,能將碘化鉀中-1價(jià)的碘氧化成碘單質(zhì).淀粉遇到碘單質(zhì)顯藍(lán)色。
考點(diǎn):考查氯氣的制備、除雜、性質(zhì)探究、物質(zhì)檢驗(yàn)以及實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評價(jià)等
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