Question

【題目】如圖是某研究性學習小組設計制取氯氣并以氯氣為原料進行特定反應的裝置．

（1）要將C裝置接入B和D之間，正確的接法是：a→_____→_____→d；

（2）實驗開始先點燃A處的酒精燈，打開旋塞K，讓Cl2充滿整個裝置，再點燃D處的酒精燈，Cl2通過C裝置后進入D，D裝置內盛有碳粉，發生氧化還原反應，生成CO2和HCl（g），發生反應的化學方程式為_____．

（3）D處反應完畢后，關閉旋塞K，移去兩個酒精燈，由于余熱的作用，A處仍有少量Cl2產生，此時B中的現象是_____，B的作用是_____．

（4）用量筒量取20mL E中溶液，倒入已檢查完氣密性良好的分液漏斗中，然后再注入10mL CCl4，蓋好玻璃塞，振蕩，靜置于鐵架臺上（如圖），等分層后取上層液和下層液，呈黃綠色的是_____（填“上層液”或“下層液”），能使有色布條褪色的是_____（填“上層液”或“下層液”）．

（5）在A、B、C、D、E裝置中有一處需要改進，說明需要改進的理由并在方框中畫出改進后的裝置圖．_____________

Answer 1

【答案】c b 2Cl2+C+2H2O（g）4HCl+CO2 瓶中液面下降，長頸漏斗內液面上升 貯存少量Cl2，避免Cl2對環境造成污染 下層液 上層液 D中反應生成的HCl氣體極易溶于水，易發生倒吸，改進后的裝置圖為．

【解析】

（1）由裝置圖氣體的流向進行判斷；

（2）根據題給信息可以寫出Cl2、C、H2O三者在加熱條件下反應的方程式；

（3）關閉旋塞K，移去兩個酒精燈，由于余熱的作用，A處仍有少量Cl2產生，根據B瓶中氣體壓強的變化分析出現的現象；根據B瓶能夠貯存少量氯氣，起到防止空氣污染的作用進行分析；

（4）應用相似相溶原理，氯氣在CCl4中溶解度較大，而且四氯化碳的密度比水大，呈黃綠色的是溶有氯氣的下層四氯化碳層，氯氣與水反應產生的次氯酸具有漂白作用，導致有色布條褪色，據此進行分析；

（5）反應2Cl2+C+2H2O（g）4HCl+CO2中有HCl生成，需要尾氣吸收，由于HCl極易溶于水，易產生倒吸，據此進行分析和裝置的改進。

（1）由裝置圖判斷，氣體由B流經C進入到D中反應，氣體通過盛有水的試管時應長進短出，否則不能通過C裝置；

故答案為：c；b；

（2）由題意知C為提供水蒸氣的裝置，加入的濃硫酸溶于水放出大量的熱，有利于試管中的水變為水蒸氣，反應為Cl2、C、H2O，生成物為HCl和CO2，則反應的化學方程式為：2Cl2+C+2H2O（g）4HCl+CO2，

故答案為：2Cl2+C+2H2O（g）4HCl+CO2；

（3）關閉旋塞K，移去兩個酒精燈，由于余熱的作用，A處仍有少量Cl2產生，B中的氣體逐漸增多，壓強增大，則導致瓶中液面下降，長頸漏斗內液面上升；氯氣有毒，不能直接排放到空氣中，B具有貯存少量氯氣，并能防止空氣污染；

故答案為：瓶中液面下降，長頸漏斗內液面上升；貯存少量Cl2，避免Cl2對環境造成污染；

（4）應用相似相溶原理，氯氣在CCl4中溶解度較大，而且四氯化碳的密度比水大，呈黃綠色的是溶有氯氣的下層四氯化碳層，能使有色布條褪色，氯氣在無機層與水接觸發生化學反應生成次氯酸，而導致有色布條褪色的；

故答案是：下層液；上層液；

（5）反應2Cl2+C+2H2O（g）4HCl+CO2中有HCl生成，需要尾氣吸收，由于HCl極易溶于水，易產生倒吸現象，應用倒置的漏斗，改進后的裝置圖可以為：，

故答案是：D中反應生成的HCl氣體極易溶于水，易發生倒吸，改進后的裝置圖為。