Question

有一套实验装置，如图所示，可完成高中化学多种实验．装置①②③④中可以装试剂，也可用于气体的收集．
Ⅰ．甲同学利用该套装置收集干燥的氯气并检验干燥氯气的漂白性．已知气体为浓盐酸与MnO₂反应所得到的混合物，实验过程中装置④放的是干燥的蓝色石蕊试纸．回答问题（1）-（3）
（1）实验中制取Cl₂的离子方程式为

 

．
（2）装置①中所装试剂是

 

，装置③的作用是

 

．
（3）指出实验的不足之处

 

．
Ⅱ．乙同学利用该装置检验单质碳与浓硫酸反应的产物．其中装置②中放的是足量的酸性高锰酸钾溶液，回答问题（4）-（5）
（4）装置①中所装试剂是

 

，装置③中所装试剂是

 

．
（5）能证明CO₂存在的现象是

 

．
Ⅲ丙同学利用该装置探究某混合气体的组成．已知混合气体可能由以下7种气体中的某几种组成：SO₂、NH₃、Cl₂、O₂、NO、N₂、CO₂．装置①中为浓硫酸，②中为含品红的BaCl₂溶液，③中为过氧化钠，④为尾气吸收装置．通气体前，装置内的空气已经排完．实验现象如下：
气体依次通过①后，体积不变：通过②后，溶液中产生沉淀，品红不褪色；通过③后，气体体积减小，且气体变为红棕色．
（6）混合气体一定有

 

，可能有

 

 （填化学式）．

Answer 1

考点：性质实验方案的设计

专题：实验题

分析：Ⅰ．实验室用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应制备氯气，由于盐酸易挥发，则生成的氯气中混有HCl和水蒸气，利用该套装置收集干燥的氯气并检验干燥氯气的漂白性，则①中盛有饱和食盐水，用于除去氯化氢，②中为浓硫酸，起到干燥作用，③中加入湿润的蓝色石蕊试纸，④为干燥的蓝色石蕊试纸，因氯气有毒，不能排放到空气中；
Ⅱ．碳和浓硫酸在加热条件下反应生成二氧化碳和二氧化硫气体和水，要验证产物，可先通过品红，检验是否生成二氧化硫，然后用高锰酸钾除去二氧化硫，再用品红检验二氧化硫是否除去，最后用澄清石灰水检验二氧化碳；
Ⅲ．体依次通过①后，体积不变，说明不含NH₃，通过②后，溶液中产生沉淀，品红不褪色，该沉淀只能为硫酸钡，则应含有氯气和二氧化硫，二者恰好完全反应；通过③后，气体体积减小，且气体变为红棕色，说明含有NO，则一定不含氧气，应含有CO₂，以此解答．

解答： 解：Ⅰ．实验室用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应制备氯气，由于盐酸易挥发，则生成的氯气中混有HCl和水蒸气，利用该套装置收集干燥的氯气并检验干燥氯气的漂白性，则①中盛有饱和食盐水，用于除去氯化氢，②中为浓硫酸，起到干燥作用，③中加入湿润的蓝色石蕊试纸，④为干燥的蓝色石蕊试纸，因氯气有毒，不能排放到空气中，
（1）实验室用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应制备氯气，反应的离子方程式为MnO₂+2Cl^-+4H⁺

△   .

Cl₂↑+Mn²⁺+2H₂O，
故答案为：MnO₂+2Cl^-+4H⁺

△   .

Cl₂↑+Mn²⁺+2H₂O；
（2）由以上分析可知，装置①中所装试剂是饱和食盐水，用于除去氯化氢，装置③的作用是对照试验，证明干燥的氯气不具有漂白性，
故答案为：饱和食盐水；对照试验，证明干燥的氯气不具有漂白性；
（3）因氯气有毒，不能排放到空气中，缺少尾气装置，
故答案为：缺少尾气处理装置；
Ⅱ．碳和浓硫酸在加热条件下反应生成二氧化碳和二氧化硫气体和水，要验证产物，可先通过品红，检验是否生成二氧化硫，然后用高锰酸钾除去二氧化硫，再用品红检验二氧化硫是否除去，最后用澄清石灰水检验二氧化碳，
（4）由以上分析可知，装置①中所装试剂是品红，用于检验是否生成二氧化硫，装置③中所装试剂是品红，用于检验二氧化硫是否除尽，
故答案为；品红；品红；
（5）如③中品红不褪色，且④中澄清石灰水变浑浊，则说明含有二氧化碳，
故答案为：③中品红不褪色，且④中澄清石灰水变浑浊．
Ⅲ．体依次通过①后，体积不变，说明不含NH₃，通过②后，溶液中产生沉淀，品红不褪色，该沉淀只能为硫酸钡，则应含有氯气和二氧化硫，二者恰好完全反应；通过③后，气体体积减小，且气体变为红棕色，说明含有NO，则一定不含氧气，应含有CO₂，
（6）由以上分析可知，一定有SO₂、Cl₂、NO、CO₂，可能有N₂，一定没有氨气和氧气，
故答案为：SO₂、Cl₂、NO、CO₂；N₂．

点评：本题考查较为综合，涉及物质的制备和性质实验的方案的设计，为高考常见题型，侧重于学生的分析能力的考查，注意把握物质的性质以及实验的原理和方法，难度中等．