Question

【題目】氯氣在工業上有著重要的用途，某興趣小組在實驗室中模擬工業上用氯氣制備無水氯化鋁（無水AlCl3遇潮濕空氣即產生大量白霧）．可用下列裝置制備．

（1）裝置B中盛放__________溶液，其作用是___________．F中的是________溶液，其作用是_____________．用一件儀器裝填適當試劑后也可起到F和G的作用，所裝填的試劑為________．

（2）裝置A實驗開始時，先檢查裝置氣密性，接下來的操作依次是_____________（填序號）．

A．往燒瓶中加入MnO2粉末 B．加熱 C．往燒瓶中加入濃鹽酸

（3）制備反應會因鹽酸濃度下降而停止．為測定反應殘余液中鹽酸的濃度，探究小組同學提出很多實驗方案，其中方案之一為讓殘留的液體與足量Zn反應，測量生成的H2體積．裝置如圖所示（夾持器具已略去）．反應完畢，每間隔1分鐘讀取氣體體積、氣體體積逐漸減小，直至不變．氣體體積逐次減小的原因是____________________（排除儀器和實驗操作的影響因素）．

（4）該小組同學查資料得知：將氯酸鉀固體和濃鹽酸混合也能生成氯氣，同時有大量ClO2生成；ClO2沸點為10℃，熔點為﹣59℃，液體為紅色；Cl2沸點為﹣34℃，液態為黃綠色．設計最簡單的實驗驗證Cl2中含有ClO2___________________．

Answer 1

【答案】飽和食鹽水 除去氯化氫氣體 濃硫酸 防止G中的水蒸氣進入E中 堿石灰 ACB 氣體未冷卻到室溫 收集一試管氣體，蓋上膠塞，放入冰水混合物中，觀察液體（或氣體）顏色變化

【解析】

根據實驗裝置圖可知，該實驗中用濃鹽酸與二氧化錳反應生成氯氣，氯氣中有氯化氫、水等雜質，先用飽和食鹽水除氯化氫，再用濃硫酸干燥，氯氣與鋁反應制得氯化鋁，反應的尾氣中有氯氣用氫氧化鈉吸收，為防止氯化鋁與氫氧化鈉溶液中的水蒸汽反應，所以在收集裝置和尾氣吸收裝置之間加一干燥裝置F。

（1）根據所給的裝置圖可知，裝置A是實驗室利用濃鹽酸與二氧化錳反應制備氯氣，制得的氯氣中含有氯化氫和水等雜質，所以B裝置中應裝飽和食鹽水是為了除去混有的HCl氣體；因為氯化鋁易發生水解，故F應該防止空氣中的水蒸氣進入E裝置，所以E裝置中應放濃硫酸，而G是吸收反應剩余的氯氣，所以可以加入堿石灰來代替F和G的作用，故答案為：飽和食鹽水；除去氯化氫氣體；濃硫酸；防止G中的水蒸氣進入E中；堿石灰；

（2）裝置A實驗中用濃鹽酸與二氧化錳反應制取氯氣，應先加二氧化錳，再從分液漏斗中加入濃鹽酸，再加熱，所以操作順序為ACB，故答案為：ACB；

（3）反應完畢后，每間隔1分鐘讀取氣體體積，氣體體積逐漸減小的原因是氣體未冷卻到室溫，當溫度冷卻到室溫后，氣體體積不再改變，故答案為：氣體未冷卻到室溫；

（4）根據ClO2沸點為10℃，熔點為-59℃，液體為紅色，Cl2沸點為-34℃，液態為黃綠色，為驗證Cl2中含有ClO2，收集一試管氣體，蓋上膠塞，放入冰水混合物中，觀察液體（或氣體）顏色變化，若出現紅色，則說明Cl2中含有ClO2，故答案為：收集一試管氣體，蓋上膠塞，放入冰水混合物中，觀察液體（或氣體）顏色變化。