Question

该学习小组通过查阅资料发现用KClO₃和浓盐酸也可以制备氯气．为此该小组利用如图装置在实验室制取Cl₂并探究其有关性质：

（1）装置A中存在一处错误，改正这处错误：

 

．
（2）写出装置A中发生反应的化学方程式：

 

．
（3）为了除去氯气中的氯化氢，需要在．A、B之间装置中添加装置E，装置E中所盛装的试剂为

 

．为了探究使有色布条褪色的是氯气还是氯气与水反应的生成物，需要在整套装置中添加装置E，其中加入浓硫酸，装置E在整套装置中的添加位置为

 

（选填序号）．
a A、B之间                           b．B、C之间
c．C、D之间                          d．D之后
（4）取下集气瓶B，将铁丝加热至红热状态，伸入到集气瓶B中，可以观察到的现象是

 

，能检验该反应产物中铁元素的价态的试剂

 

（选填序号，多选）．
a．氯水                                 b．蒸馏水和铁粉
c．蒸馏水和氢氧化钠溶液                   d．蒸馏水和KSCN溶液
（5）另外一个化学学习小组就环境保护方面指出了上述装置的缺陷？并给出了改进措施．该改进措施是：

 

．

Answer 1

考点：氯气的实验室制法,氯、溴、碘的性质实验

专题：实验题

分析：（1）装置中反应试剂是浓盐酸易挥发，需要用分液漏斗加入；
（2）氯酸钾和浓盐酸反应生成氯气，氯化钾和水；
（3）制备出的氯气含有挥发出的氯化氢，通过饱和食盐水可以除去，减小氯气的溶解性；探究使有色布条褪色的是氯气还是氯气与水反应的生成物，需要在整套装置中添加装置E，其中加入浓硫酸，应在C装置前干燥氯气；
（4）铁在氯气中燃烧发出棕黄色烟氯化铁；依据氯化铁性质分析三价铁离子结合氢氧根离子会生成红褐色沉淀，和铁反应生成氯化亚铁，溶液颜色发生改变，溶解后加入硫氰酸钾溶液呈血红色检验；
（5）氯气有毒排放到空气中污染环境，需要尾气吸收装置．

解答： 解：（1）装置中反应试剂是浓盐酸易挥发，需要用分液漏斗加入，改长颈漏斗为分液漏斗；
故答案我I：改长颈漏斗为分液漏斗；
（2）氯酸钾和浓盐酸反应生成氯气，氯化钾和水，反应的化学方程式为：KClO₃+6HCl=KCl+3Cl₂↑+3H₂O；
故答案为：KClO₃+6HCl=KCl+3Cl₂↑+3H₂O；
（3）制备出的氯气含有挥发出的氯化氢，通过饱和食盐水可以除去，减小氯气的溶解性；探究使有色布条褪色的是氯气还是氯气与水反应的生成物，需要在整套装置中添加装置E，其中加入浓硫酸，应在C装置前干燥氯气，选择装置B、C之间；
故答案为：饱和食盐水；b；
（4）铁在氯气中燃烧，集气瓶内和瓶口出现棕黄色烟氯化铁；依据氯化铁性质分析三价铁离子结合氢氧根离子会生成红褐色沉淀，和铁反应生成氯化亚铁，溶液颜色发生改变，溶解后加入硫氰酸钾溶液呈血红色检验；
a．氯水，加入不出现明显现象，不能检验铁离子存在，故a错误；                                
b．蒸馏水和铁粉，用蒸馏水溶解氯化铁的溶液中加入铁反应溶液颜色变化为浅绿色，证明铁离子存在，故b正确；
c．蒸馏水和氢氧化钠溶液，用蒸馏水溶解氯化铁后加入氢氧化钠溶液会生成氢氧化铁红褐色沉淀，可以鉴别铁离子的存在，故c正确；                   
d．蒸馏水和KSCN溶液，用蒸馏水溶解氯化铁，加入KSCN溶液出现血红色溶液证明铁离子存在，故d正确；
故答案为：集气瓶内和瓶口出现棕黄色烟；bcd；
（5）氯气有毒排放到空气中污染环境，需要尾气吸收装置，在装置D后增加一个盛装浓碱液的装置，使碱液吸收逸出的氯气尾气，
故答案为：在装置D后增加一个盛装浓碱液的装置，使碱液吸收逸出的氯气尾气．

点评：本题考查了氯气制备方法和过程分析，氯气性质的理解应用，注意反应现象的掌握和离子检验方法的判断，掌握物质性质是和离子检验是解题关键，题目难度中等．