Question

14．如图为制取纯净干燥的Cl₂并让其与铁发生反应的装置，A是Cl₂发生装置，C、D为气体净化装置，E硬质玻璃管中装有细铁丝网；F为干燥的空广口瓶；烧杯G为尾气吸收装置．
试回答：
（1）D、G三个装置所盛放的试剂分别是：
D浓硫酸；G氢氧化钠溶液
（2）F中的现象为产生棕黄或棕褐色的烟
（3）写出在A、E、G中发生反应的化学方程式为：
A：MnO₂+4HCl（浓盐酸）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
E：2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2FeCl₃；
G：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O．

Answer 1

分析 如图为制取纯净干燥的Cl₂并让其与铁发生反应的装置，A是Cl₂发生装置，利用二氧化锰和浓盐酸加热生成，生成的氯气中含氯化氢和水蒸气，C、D为气体净化装置，C中是饱和食盐水除去氯化氢气体，D中浓硫酸是吸收水蒸气干燥气体，E硬质玻璃管中装有细铁丝网，氯气和铁加热反应生成黄色固体氯化铁；F为干燥的空广口瓶；烧杯G为尾气吸收装置，
（1）依据分析可知装置D中浓硫酸吸收水蒸气干燥气体，氯气有毒需要进行尾气处理，氯气能够与氢氧化钠反应，可以用G装置中氢氧化钠溶液吸收过量的氯气；
（2）铁在氯气中点燃生成氯化铁，F中现象产生棕黄或棕褐色的烟；
（3）A、E、G中发生反应分别为二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯气的反应，铁和氯气加热反应生成氯化铁，氯气和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水；

解答 实验室用加热浓盐酸与二氧化锰反应制取氯气，浓盐酸具有挥发性，所以制备的氯气中含有氯化氢和水蒸气，要得到干燥的氯气，应依次通过盛有饱和食盐水、浓硫酸的洗气瓶，分别去掉氯化氢和水，氯气具有强的氧化性，能够与铁反应生成氯化铁，氯气有毒需要进行尾气处理，氯气能够与氢氧化钠反应，可以用氢氧化钠溶液吸收过量的氯气，
（1）依据分析可知C为除去氯化氢装置，氯化氢易溶于水，氯气在饱和食盐水中溶解度不大，所以可以选择饱和食盐水除去氯气中的氯化氢，所以C中试剂为饱和食盐水，氯气中含水蒸气，利用装置D中浓硫酸吸收水蒸气干燥气体，氯气有毒需要进行尾气处理，氯气能够与氢氧化钠反应，可以用氢氧化钠溶液吸收过量的氯气，所以G中试剂为氢氧化钠溶液；
故答案为：浓硫酸；氢氧化钠溶液；
（2）氯气具有强的氧化性，能够与铁反应生成氯化铁，铁在氯气中点燃生成氯化铁，F中现象产生棕黄或棕褐色的烟，
故答案为；产生棕黄或棕褐色的烟；
（3）A、E、G中发生反应分别为二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯气的反应，铁和氯气加热反应生成氯化铁，氯气和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，A中二氧化锰与浓盐酸加热生成氯气、氯化锰和水，方程式：MnO₂+4HCl（浓） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
E中铁在氯气中燃烧生成氯化铁，方程式：2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2FeCl₃，
G中尾气吸收，氯气和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的化学方程式为：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，
故答案为：MnO₂+4HCl（浓） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2FeCl₃；Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O；

点评 本题考查了氯气的实验室制备、净化和性质检验，熟悉制备原理及氯气的性质是解题关键，题目难度不大．