Question

20．某同学设计如图所示的实验方案：

（1）A装置的分液漏斗里盛装浓盐酸，烧瓶里固体为重铬酸钾（K₂Cr₂O₇），还原产物是CrCl₃，写出A中离子方程式：Cr₂O₇^2-+14H⁺+6Cl^-═2Cr³⁺+3Cl₂↑+7H₂O．
（2）本实验目的是制备氯气并探究氯气等物质的相关性质，B装置有几个作用，分别是除去氯气中的氯化氢、作安全瓶，检测实验过程中装置是否堵塞．拆去a导管的后果可能是浓盐酸不能顺利滴入烧瓶．
（3）装置C的功能是探究有氧化性的物质是否一定有漂白性，下列最佳试剂组合是②．

	①	②	③	④
Ⅰ	湿润的红纸条	干燥的红纸条	干燥的红纸条	湿润的红纸条
Ⅱ	碱石灰	浓硫酸	硅胶	氯化钠
Ⅲ	湿润的红纸条	干燥的红纸条	干燥的白纸条	干燥的红纸条

（4）证明溴的非金属性比碘强的实验操作和现象是实验完毕，打开活塞b，使少量液体流入锥形瓶，关闭活塞，振荡锥形瓶，下层液体呈紫红色．
（5）D装置进行实验时存在明显不足，它是没有排除氯气对溴单质与KI反应的干扰，合适的溶液X是①④⑥ （从①氢氧化钠溶液②亚硫酸钠溶液③亚硫酸氢钠溶液④氯化亚铁溶液⑤硫氢化钠溶液⑥碳酸氢钠溶液中选择）．

Answer 1

分析 A中浓盐酸与重铬酸钾发生氧化还原反应生成氯气，涉及反应为Cr₂O₇^2-+14H⁺+6Cl^-=2Cr³⁺+3Cl₂↑+7H₂O，B为安全瓶和洗气瓶，可用于除去氯化氢，C为干燥氯气的装置，只能用固体干燥剂，在D装置的b中氯气氧化溴化钠生成溴，氯气、溴在E中可置换碘，E为尾气处理装置；
（1）重铬酸钾具有强的氧化性，能够氧化浓盐酸生成氯气、氯化铬和水，依据氧化还原反应得失电子守恒、原子个数守恒书写方程式；
（2）根据装置图，推知实验目的是制备氯气探究氯气的性质以及卤素之间的置换；B装置的作用：饱和食盐水减少氯气的溶解，以及除去氯气中的氯化氢，同时还起安全瓶的作用，防止实验过程中发生堵塞，出现危险；导管a的作用是使烧瓶中的压强与分液漏斗中的压强相等，有利于液体顺利滴下，如果拆去a管，很有可能烧瓶中气体压强大，分液漏斗中液体不能顺利滴下；
（3）验证氯气是否具有漂白性，要验证干燥氯气无漂白性，湿润的有色布条中，氯气和水反应生成次氯酸具有漂白性；
（4）如果D装置分液漏斗内反应生成的溴能够置换出碘化钾溶液中的碘离子，即可证明溴的非金属性比碘的强，碘的四氯化碳溶液显紫红色；
（5）氯气氧化性强于碘离子，能够置换碘单质；氯气有毒，过量的氯气用E装置吸收，所以x应为能够与氯气反应，但不生成新的污染气体的液体．

解答 解：（1）重铬酸钾具有强的氧化性，能够氧化浓盐酸生成氯气、氯化铬和水，依据氧化还原反应得失电子守恒、原子个数守恒，反应的离子程式为：Cr₂O₇^2-+14H⁺+6Cl^-=2Cr³⁺+7H₂O+3Cl₂↑；
故答案为：Cr₂O₇^2-+14H⁺+6Cl^-=2Cr³⁺+7H₂O+3Cl₂↑；
（2）根据装置图，推知实验目的是制备氯气探究氯气的性质以及卤素之间的置换；B装置的作用：饱和食盐水减少氯气的溶解，以及除去氯气中的氯化氢，同时还起安全瓶的作用，防止实验过程中发生堵塞，出现危险；导管a的作用是使烧瓶中的压强与分液漏斗中的压强相等，有利于液体顺利滴下，如果拆去a管，很有可能烧瓶中气体压强大，分液漏斗中液体不能顺利滴下；
故答案为：制备氯气并探究氯气等物质的相关性质；作安全瓶，检测实验过程中装置是否堵塞；浓盐酸不能顺利滴入烧瓶；
（3）探究Cl₂的漂白性，干燥的氯气不具有漂白性，湿润的氯气具有漂白性，①碱石灰能和氯气反应，吸收氯气，不能用碱石灰干燥氯气，故错误；②从B装置中出来的氯气还有少量水蒸气，能使干燥的红纸条褪色，经浓硫酸后，转变成干燥的氯气，不能使干燥的红纸条褪色，能够达到实验目的，故正确；③干燥的白纸条，颜色现象不明显，故错误；④氯化钠不具有干燥性，故错误；
故选：②；
（4）溴与碘化钾反应的离子方程式为：2I^-+Br₂=I₂+2Br^-，操作和现象为：实验完毕，打开活塞，使少量液体流入锥形瓶，关闭活塞，振荡锥形瓶，下层液体呈紫红色，
故答案为：实验完毕，打开活塞，使少量液体流入锥形瓶，关闭活塞，振荡锥形瓶，下层液体呈紫红色；
（5）氯气氧化性强于碘离子，能够置换碘单质，所以D装置进行实验时没有排除氯气对溴单质与KI反应的干扰；
氯气有毒，过量的氯气用E装置吸收，①氢氧化钠溶液 ②亚硫酸钠溶液 ③亚硫酸氢钠溶液 ④氯化亚铁溶液⑤硫氢化钠溶液 ⑥碳酸氢钠溶液．都能与氯气反应，但是②亚硫酸钠溶液 ③亚硫酸氢钠溶液与氯气反应时会生成二氧化硫⑤硫氢化钠溶液与氯气反应时均会生成硫化氢气体，二氧化硫和硫化氢都是有毒的气体，污染空气，所以不能用他们做吸收液，
故答案为：没有排除氯气对溴单质与KI反应的干扰；①④⑥．

点评 本题考查了氯气的制备、除杂、性质检验、尾气吸收装置的分析，注意明确实验装置及实验原理是解答的关键，题目难度中等．