Question

下表是实验室制备气体的有关内容：

编号	实验内容	实验原理	气体发生装置
①	制备氧气	H2O2→O2	Ⅳ
②	制备氨气	NH4Cl→NH3	Ⅱ
③	制备氯气	HCl→Cl2	Ⅰ或Ⅳ

（1）上述气体中：从制备过程看，必须选择合适的氧化剂才能实现的是

Cl₂

（填气体的化学式，下同）；从反应原理看，明显不同于其他两种气体的是

NH₃

．
（2）根据表中所列实验原理，从下列装置中选择合适的气体发生装置，将其编号填入上表中的空格中．

（3）某学习小组设计了如下图实验，将氯气依次通过下列装置以验证氯气的性质：

①通入氯气后，A中的现象是

溶液变蓝色

，整套实验装置存在的明显缺陷是

无尾气吸收装置；

．
②C装置中发生反应的离子方程式为：

2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-

．
③请你帮该小组同学设计一个实验，证明洗气瓶B中的Na₂SO₃已被氧化（简述实验步骤）：

取少量反应后的溶液于试管中，加入HCl溶液至不再产生气体为止，再滴加BaCl₂溶液，如果有白色沉淀生成，证明Na₂SO₃已被氧化

（4）若用排空气法收集Cl₂，在右边方框内画出气体收集装置图．

Answer 1

分析：（1）依据三种气体制备的试剂和原理分析，需要氧化剂的是制备氯气；氨气是碱性气体；
（2）依据制备气体的试剂状态，反应条件分析判断，固体+液体加热制气体的装置选择Ⅰ；固体+固体加热制气体的装置选择Ⅱ；固体+液体不加热制气体装置且随时进行随时停止的装置选Ⅲ；固体+液体不加热制气体的装置为Ⅳ；
（3）①根据氯气有氧化性，能和碘化钾反应生成碘单质，碘单质与淀粉变蓝；氯气有毒，不能直接排空，要用尾气处理装置处理；
②根据氯气有氧化性，能将二价铁氧化生成三价铁；
③根据氯气有强氧化性，能将亚硫酸根离子氧化生成硫酸根离子；如果亚硫酸钠被氧化会生成硫酸钠，先排除亚硫酸根离子的干扰，然后根据硫酸根离子的检验方法检验即可；
（4）根据氯气比空气重，用向上排气法收集，氯气有毒需要连接尾气吸收装置；

解答：解：（1）利用过氧化氢分解制氧气，利用氯化铵和氢氧化钙固体加热发生复分解反应制氨气，利用二氧化锰氧化浓盐酸制氯气，所以需要氧化剂的是制备氯气，其中氨气是碱性气体化合物，氧气是中性气体单质，氯气是氧化性气体单质；从反应原理看，明显不同于其他两种气体的是制备氨气利用的是复分解反应；
故答案为：Cl₂；NH₃；
（2）过氧化氢分解制氧气不需要加热选择Ⅳ，利用氯化铵和氢氧化钙固体加热发生复分解反应制氨气，选择Ⅱ，利用二氧化锰氧化浓盐酸加热制氯气选择Ⅰ，或用高锰酸钾和浓盐酸不加热反应制氯气，选择Ⅳ；
故答案为：

编号	发生装置
①	Ⅳ
②	Ⅱ
③	Ⅰ或Ⅳ

（3）①氯气有氧化性，能和碘化钾反应生成碘单质，碘单质与淀粉变蓝，所以通入氯气后，A中的现象是溶液变蓝色；氯气有毒，不能直接排空，要用尾气处理装置处理，
故答案为：溶液变蓝色；无尾气吸收装置；
②氯气有氧化性，能将二价铁氧化生成三价铁，离子方程式为：2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-，
故答案为：2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-；
③根据氯气有强氧化性，能将亚硫酸根离子氧化生成硫酸根离子：Cl₂+SO₃^2-+H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+2H⁺；如果亚硫酸钠被氧化，会生成硫酸钠，硫酸钠和氯化钡能发生 反应生成白色沉淀硫酸钡，亚硫酸钡也是沉淀，所以要先排除亚硫酸盐的干扰，再用氯化钡检验硫酸根离子，检验方法为取少量反应后的溶液于试管中，加入HCl溶液至不再产生气体为止，再滴加BaCl₂溶液，如果有白色沉淀生成，证明Na₂SO₃已被氧化．
故答案为：取少量反应后的溶液于试管中，加入HCl溶液至不再产生气体为止，再滴加BaCl₂溶液，如果有白色沉淀生成，证明Na₂SO₃已被氧化．
（4）用排空气法收集Cl₂，氯气比空气重，用向上排气法收集，氯气有毒需要连接尾气吸收装置，装置图为：
故答案为：；

点评：本题考查了气体的实验室制法、物质性质的检验等，难度不大，注意根据反应物的状态和反应条件选择反应发生装置．