Question

19．某兴趣小组拟制备氯气并验证其一系列性质．
Ⅰ．【查阅资料】
①当溴水浓度较小时，溶液颜色与氯水相似也呈黄色．
②硫代硫酸钠溶液在工业上可作为脱氯剂．
Ⅱ．【性质验证】
实验装置如图1所示（省略夹持装置）

实验步骤：
（1）检查装置气密性，按图2加入试剂．仪器a的名称是长颈漏斗；装置CⅡ处加的试剂可以是BD（选填下列字母编号）．
A．碱石灰        B．硅胶       C．浓硫酸       D．无水氯化钙
（2）装置B的作用有除去氯气中的氯化氢并作安全瓶．
（3）写出装置F中相应的离子反应方程式：S₂O₃^2-+4Cl₂+5H₂O=2SO₄^2-+8Cl^-+10H⁺．
Ⅲ．【探究与反思】
（1）图1中设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性，有同学认为该设计不能达到实验目的，其理由是未排除Cl₂对溴、碘的非金属性的强弱实验的干扰．该组的同学思考后将上述D、E、F装置改为实验操作步骤如下：
①打开弹簧夹，缓缓通入氯气
②当a和b中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹．
③当a中溶液由黄色变为棕色时，停止通氯气．
④打开活塞d，将少量b中溶液滴入c中，关闭活塞d，取下试管c震荡．
（2）设计步骤③的实验思想是对比实验思想．
（3）步骤④的操作是打开活塞d，将少量b中溶液滴入c中，关闭活塞d，取下试管c震荡．

Answer 1

分析 由图中装置可知，装置A中放入二氧化锰、分液漏斗中放入浓盐酸，加热产生的氯气通入饱和食盐水除去其中的氯化氢气体，然后通入C，Ⅰ、Ⅲ处放干燥的有色布条，Ⅱ放入固体粒状干燥剂，但不能是碱性干燥剂，否则会吸收氯气，可观察到Ⅰ处布条褪色，Ⅲ处不褪色，氯气通入漏斗D中，溶液变橙色，再滴入KI溶液与苯的分层的液体中，苯层呈紫色，最后多余的氯气用硫代硫酸钠溶液吸收，Na₂S₂O₃中硫显+2价，被氯气氧化SO₄^2-；为排除氯气对其溴碘检验的干扰，可进行对比实验，以此来解答．

解答 解：Ⅱ．（1）仪器a的名称是长颈漏斗；装置CⅡ处加的试剂干燥氯气，且为固体，只有BD符合，故答案为：长颈漏斗；BD；
（2）生成的氯气中混有HCl，则装置B的作用有除去氯气中的氯化氢并作安全瓶，故答案为：除去氯气中的氯化氢并作安全瓶；
（3）Na₂S₂O₃中硫显+2价，被氯气氧化SO₄^2-，则装置F中相应的离子反应方程式S₂O₃^2-+4Cl₂+5H₂O=2SO₄^2-+8Cl^-+10H⁺，故答案为：S₂O₃^2-+4Cl₂+5H₂O=2SO₄^2-+8Cl^-+10H⁺；
Ⅲ．（1）装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性，但氯气可与NaBr、KI均反应，未排除Cl₂对溴、碘的非金属性的强弱实验的干扰，不能比较Cl、Br、I的非金属性，故答案为：未排除Cl₂对溴、碘的非金属性的强弱实验的干扰；
（2）设计步骤③的实验思想是对比实验思想，故答案为：对比实验思想；
（3）改进的实验步骤④为打开活塞d，将少量b中溶液滴入c中，关闭活塞d，取下试管c震荡，第④步发生溴与KI的反应，
故答案为：打开活塞d，将少量b中溶液滴入c中，关闭活塞d，取下试管c震荡．

点评 本题考查氯气的制备实验及性质实验，为高频考点，把握实验装置的作用、物质的性质及非金属性比较的方法为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意实验中对比方法及干扰因素的分析，题目难度中等．