Question

2005年3月29日，京滬高速公路淮安段發生交通事故，導致液態氯氣（Cl₂）大量泄漏揮發，造成了重大人員傷亡．當地消防隊迅速進入搶險，采用高壓噴淋水槍，向槽罐車周圍持續噴灑霧狀水，讓空氣中氯氣的含量降低．
小帆根據上述信息猜測：A．氯氣一定有毒；B．氯氣溶于水；
C．氯氣與水反應．小帆和同學討論后，對猜測B、C進行驗證．
老師提供了兩瓶氯氣（如圖），并提醒：把蒸餾水加入軟塑料瓶…，反應后，再向瓶內滴加數滴石蕊溶液．
（1）請你參與完成探究實驗，將下列報告中尚缺的內容，補充填寫完整．

實 驗 步 驟	現　 象	結　　　 論
1．______	軟塑料瓶向內癟，容積縮小．	可能性結論：1．氯氣能溶于水； 2．______
2．______	紫色石蕊溶液有變紅色的過程	______

（2）根據圖中氯氣的放置狀況，你認為氯氣的密度比空氣______，收集氯氣時用______法．
（3）氯氣與水反應的化學方程式是Cl₂+H₂O═X+HClO，請寫出X的化學式______．
（4）根據氯氣性質A，上述實驗過程中應采取的必要安全措施是______．

Answer 1

解：（1）軟塑料瓶向內癟，容積縮小說明內部氣體壓強減小，說明加入的物質吸收了氯氣，根據結論氯氣能溶于水，可知塑料瓶中加入的是蒸餾水，通過該實驗還能推出氯氣可能能與水反應；紫色石蕊溶液有變紅色的過程，可知塑料瓶中滴加了紫色石蕊試液，紫色石蕊試液變紅色，說明有酸性物質生成；
（2）氣體密度比空氣大的氣體要正放在桌面上，密度比空氣小的氣體要倒放在桌面上；由于氯氣能溶于水不能用排水法收集；密度比空氣大，可以用向上排空氣法收集；
（3）反應物分子中含有2個氯原子、2個氫原子、1個氧原子，生成物中已經有了1個氯原子、1個氫原子、1個氧原子，還缺少1個氯原子、1個氫原子，所以X的化學式是：HCl；
（4）氯氣有毒在做氯氣的性質實驗時為了防止中毒要在通風櫥內進行實驗．
故答案為：（1）

實 驗 步 驟	現 象	結 論
1．取適量蒸餾水，迅速注入軟塑料瓶中，蓋緊瓶蓋后振蕩．		… 2．氯氣可能與水發生了反應．
2．打開瓶蓋，向瓶內滴加數滴紫色石蕊溶液，振蕩．		氯氣與水反應生成了酸溶液．

（2）大；向上排空氣法； （3）HCl；（4）在通風櫥內進行實驗；
分析：（1）軟塑料瓶向內癟，容積縮小說明內部氣體壓強減小考慮；紫色石蕊溶液有變紅色的過程，說明加入了紫色石蕊試液，根據遇酸呈現的顏色考慮；（2）根據集氣瓶口的方向考慮氣體密度，根據氯氣的密度和溶解性考慮收集方法；（3）根據質量守恒定律考慮；（4）根據氯氣有毒需要防止中毒考慮．
點評：解答本題關鍵是要知道根據實驗現象推實驗步驟和實驗結論的方法，知道氣體的放置方法和收集方法的決定因素；知道反應前后各種原子的個數和數目不變．