Question

15．如图是实验室制备气体和验证气体性质的装置图．

（1）若利用如图装置制备纯净、干燥的氯气，装置A中反应的化学方程式为MnO₂+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，装置B盛放饱和食盐水；装置C中试剂的作用是干燥Cl₂．
（2）若利用如图装置实现碳和浓硫酸的反应，并进行如下验证：
①装置B、C、D、E中分别装有品红溶液、酸性KMnO₄溶液、品红溶液、澄清石灰水，则D装置中品红溶液的作用是验证SO₂是否除净，证明气体中有CO₂的现象是D装置中品红不退色，E装置中有白色沉淀．
②若证明SO₂具有氧化性，同时证明碳酸的酸性比硅酸的强，B、C、D中分别装有Na₂S溶液、足量酸性KMnO₄溶液、品红溶液．
则：B中的现象有黄色沉淀，F中应加入Na₂SiO₃溶液，E中发生反应的离子方程式为SiO₃^2-+2H₂O+CO₂=H₄SiO₄↓+CO₃^2-．

Answer 1

分析 （1）若利用如图装置制备纯净、干燥的氯气，可用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下制备，B用于除杂HCl，C用于干燥，D为气体收集装置，E为尾气处理装置；
（2）碳和浓硫酸加热反应生成二氧化碳、二氧化硫和水蒸气；
①D装置中品红溶液的作用是验证二氧化硫是否被高锰酸钾溶液完全吸收，D装置中品红不褪色，装置E澄清石灰水变浑浊说明生成二氧化碳；
②若证明SO₂具有氧化性，通过Na₂S溶液验证，同时证明碳酸的酸性比硅酸的强，是除净二氧化硫的二氧化碳气体通过硅酸钠溶液生成白色沉淀证明．

解答 解：（1）若利用如图装置制备纯净、干燥的氯气，可用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下制备，反应的化学方程式为MnO₂+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，B用于除杂HCl，C用于干燥，D为气体收集装置，E为尾气处理装置；
故答案为：MnO₂+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；饱和食盐水；干燥Cl₂；
（2）碳和浓硫酸加热反应生成二氧化碳、二氧化硫和水蒸气，C+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+SO₂↑+2H₂O，
①装置B、C、D、E中分别装有品红溶液、酸性KMnO₄溶液、品红溶液、澄清石灰水，则D装置中品红溶液的作用是验证二氧化硫是否被高锰酸钾溶液完全吸收，证明气体中有CO₂的现象是D装置中品红不退色，E装置中有白色沉淀，
故答案为：验证SO₂是否除净；D装置中品红不退色，E装置中有白色沉淀；
②若证明SO₂具有氧化性，通过装置B中的Na₂S溶液验证，二氧化硫和硫化钠反应生成硫单质，溶液中变浑浊，证明碳酸的酸性比硅酸的强，是通过高锰酸钾溶液除去二氧化硫后，再通过品红溶液检验二氧化硫是否除净，把气体通过硅酸钠溶液生成白色沉淀证明碳酸的酸性比硅酸的强，装置E中为硅酸钠溶液，B中有沉淀为S，二氧化碳和硅酸钠溶液反应生成白色沉淀硅酸，反应的离子方程式为：SiO₃^2-+2H₂O+CO₂=H₄SiO₄↓+CO₃^2-，
故答案为：有黄色沉淀；Na₂SiO₃；SiO₃^2-+2H₂O+CO₂=H₄SiO₄↓+CO₃^2-．

点评 本题考查性质实验，侧重考查实验操作、分析能力，明确物质的性质是解本题关键，注意二氧化硫和二氧化碳都能使澄清石灰水变浑浊，注意二氧化硫不能使酸碱指示剂褪色，为易错点，题目难度中等．