Question

17．某小组用如图Ⅰ装置制取漂白液（气密性已检验，试剂已添加），并研究其相关性质．

实验操作和现象：打开分液漏斗的活塞，缓缓滴加一定量浓盐酸，点燃酒精灯；一段时间后，关闭分液漏斗的活塞，熄灭酒精灯．
（1）烧瓶中所进行反应的离子方程式为MnO₂+2Cl^-+4H ⁺ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O．
（2）图1中饱和食盐水的作用是除去氯气中的氯化氢．
（3）若用图Ⅱ装置收集多余的氯气，请在虚线框内画出该装置简图．
（4）修改方案后，该小组同学制得了较高浓度的NaClO溶液．他们把漂白液和滴有酚酞的红色Na₂SO₃溶液混合后，得到无色溶液．
提出猜想：
Ⅰ．NaClO把Na₂SO₃氧化成Na₂SO₄
Ⅱ．NaClO把酚酞氧化了
Ⅲ．NaClO把Na₂SO₃和酚酞都氧化了
①下列实验方案中，可以证明NaClO氧化了Na₂SO₃的是bd．
a．向混合后的溶液中加入过量盐酸
b．向混合后的溶液中加入过量盐酸，再加入氯化钡溶液
c．向混合后的溶液中加入过量硝酸，再加入硝酸银溶液
d．向混合后的溶液中加入氢氧化钡溶液，再加入过量盐酸
②为证明NaClO氧化了酚酞，可进行的实验是向混合后的溶液中加入NaOH溶液，若溶液不变红说明酚酞已经被氧化；若溶液变红说明酚酞没有被氧化．

Answer 1

分析 （1）实验室用二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气，反应生成氯化锰、氯气和水，HCl和MnCl₂拆成离子；
（2）制取的氯气中含有挥发出来的氯化氢，氯化氢易溶于水，氯气在饱和食盐水中溶解度很小；
（3）氯气密度大于空气，能溶于水，但是在饱和食盐水中溶解度小，所以可以用排饱和食盐水的方法，比空气重可以利用向上排空气方法收集；
（4）①要证明NaClO氧化了Na₂SO₃的实验，应验证生成物中的硫酸根离子存在；
②依据酚酞遇碱溶液变红设计实验进行分析判断．

解答 解：（1）浓盐酸和二氧化锰在加热条件下发生反应生成氯气的化学方程式为：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，反应的离子方程式为；MnO₂+2Cl^-+4H ⁺ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，
故答案为：MnO₂+2Cl^-+4H ⁺ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（2）制取的氯气中含有氯化氢，饱和食盐水可以吸收氯化氢，减小氯气溶解度，故答案为：除去氯气中的氯化氢；
（3）收集氯气需要利用排饱和氯化钠溶液的方法收集，导气管短进长出或利用氯气比空气重，利用向上排空气法收集，装置图为：或，
故答案为：或；
（4）①要证明NaClO氧化了Na₂SO₃的实验，应验证生成物中的硫酸根离子存在；
a．向混合后的溶液中加入过量盐酸，无现象说明，故a不符合；
b．向混合后的溶液中加入过量盐酸，再加入氯化钡溶液，生成白色沉淀证明生成硫酸钡沉淀，证明亚硫酸钠被氧化为硫酸钠，故b符合；
c．向混合后的溶液中加入过量硝酸，再加入硝酸银溶液，硝酸具有氧化性可以氧化亚硫酸钠为硫酸钠也可以生成硫酸银沉淀干扰氯离子的检验，故c不符合；
d．向混合后的溶液中加入氢氧化钡溶液，生成白色沉淀，再加入过量盐酸沉淀不溶证明原溶液中生成了硫酸钠，证明亚硫酸钠被氧化，故d符合；
故答案为：bd；
②酚酞试液遇碱变红，为证明NaClO氧化了酚酞向混合后的溶液中加入NaOH溶液，若溶液不变红说明酚酞已经被氧化；若溶液变红说明酚酞没有被氧化；
故答案为：向混合后的溶液中加入NaOH溶液，若溶液不变红说明酚酞已经被氧化；若溶液变红说明酚酞没有被氧化．

点评 本题考查了氯气的实验室制备，氯气的性质验证和实验方案的设计，掌握实验基础和明确物质的性质是解题关键，题目难度中等．