Question

（2013?閘北區二模）氯氣是一種重要的化工原料．某學習小組在實驗室中利用如圖所示裝置制取氯氣并探究其性質．

（1）實驗室用二氧化錳和濃鹽酸加熱制取氯氣，發生裝置中除圓底燒瓶和導管外還需用到的玻璃儀器有

分液漏斗、酒精燈

；
（2）裝置A中盛有的試劑是

飽和食鹽水

，作用是

除去氯氣中的氯化氫

．
（3）若D中品紅溶液褪色，則B裝置中發生反應的離子方程式是

2Fe²⁺+4Br^-+3Cl₂═2Fe³⁺+6Cl^-+2Br₂

（4）證明FeBr₂與Cl₂發生了氧化還原反應的實驗方法是

實驗后，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

（填操作方法）．
某研究性學習小組用剛吸收過少量SO₂的NaOH溶液吸收處理上述實驗后的尾氣．經分析吸收尾氣一段時間后，吸收液（呈強堿性）中肯定存在Cl^-、OH^-、CO₃^2-和SO₄^2-，對于可能存在的其他陰離子，研究小組提出以下3種假設．假設1：只存在SO₃^2-；假設2：只存在ClO^-；假設3：既不存在SO₃^2-，也不存在ClO^-．
（5）學習小組判斷同時存在SO₃^2-和ClO^-是不可能的理由是

SO₃^2-和ClO^-因發生氧化還原反應，故不能共存

．
（6）現限選以下試劑，設計實驗方案，進行實驗，請寫出實驗步驟以及預期現象和結論．
a．3mol/L H₂SO₄     b．0.01mol/L KMnO₄c．1mol/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3mol/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

b

 （填序號），若溶液

褪色

（填現象），則假設1成立．
步驟三：向B試管中滴加少量

d

（填序號），若溶液

變藍色

（填現象），則假設2成立．

Answer 1

分析：（1）二氧化錳和濃鹽酸反應制取氯氣加熱需酒精燈，加濃鹽酸時需要分液漏斗；
（2）裝置A的作用是利用飽和食鹽水除去氯氣中的氯化氫；
（3）氯氣具有很強的氧化性，能夠和具有較強還原性的Fe²⁺發生反應；FeBr₂與Cl₂發生氧化還原反應，溴化亞鐵中的二價鐵先被氧化；
（4）三價鐵離子和硫氰酸鉀溶液反應生成血紅色溶液；生成的溴單質可以利用四氯化碳萃取的現象來分析發生了反應；
（5）ClO^-中+1價的氯具有強氧化性，SO₃^2-中+4價的硫具有還原性；
（6）步驟二：KMnO₄ 具有強氧化性，SO₃^2-中+4價的硫具有還原性；
步驟三：淀粉遇到碘單質顯藍色．

解答：解：（1）二氧化錳和濃鹽酸反應制取氯氣的方程式為：MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，從方程式可知該反應需加熱，需酒精燈，反應物濃鹽酸的滴加以及防氯氣的逸出需分液漏斗，故答案為：分液漏斗、酒精燈；
（2）當含氯化氫的氯氣通過飽和食鹽水時，氯化氫溶解在其中，氯氣幾乎不溶，故答案為：飽和食鹽水；除去氯氣中的氯化氫雜質；
（3）若D中品紅溶液褪色，說明經過D中有氯氣，經過D中有氯氣說明B裝置中，溴化亞鐵中的二價鐵和溴離子均被氧化，發生反應的離子方程式為2Fe²⁺+4Br^-+3Cl₂→2Fe³⁺+6Cl^-+2Br₂，故答案為：2Fe²⁺+4Br^-+3Cl₂═2Fe³⁺+6Cl^-+2Br₂；
（4）因FeBr₂與Cl₂發生氧化還原反應，溴化亞鐵中的二價鐵先被氧化，所以只須證明有三價鐵存在即可，KSCN溶液可與三價鐵形成血紅色的硫氰化鐵可證明有三價鐵存在，或證明有溴單質生成，故答案為：實驗后，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價的氯具有強氧化性，SO₃^2-中+4價的硫具有還原性，ClO^-與SO₃^2-會發生氧化還原反應，
故答案為：SO₃^2-和ClO^-因發生氧化還原反應，故不能共存；
（6）步驟二：KMnO₄ 具有強氧化性與具有還原性的SO₃^2-發生氧化還原反應KMnO₄褪色，故答案為：b；褪色；
步驟三：ClO^-中+1價的氯具有強氧化性，能將碘化鉀中-1價的碘氧化成碘單質．淀粉遇到碘單質顯藍色，故答案為：d；變藍色．

點評：本題考查了氯氣的性質和實驗室制備，解題關鍵在于理解制取的原理以及靈活運用氯氣的性質等相關知識解答問題，題目綜合性強，難度較大．