Question

氯气是一种重要的化工原料。某学习小组在实验室中利用下图所示装置制取氯气并探究其性质。

（1）实验室用二氧化锰和浓盐酸加热制取氯气，发生装置中除圆底烧瓶和导管外还需用到的玻璃仪器有
                             ；
（2）装置A中盛有的试剂是       ，作用是                          。
（3）若D中品红溶液褪色，则B装置中发生反应的离子方程式是                     
（4）证明FeBr₂与Cl₂发生了氧化还原反应的实验方法是             （填操作方法）。
某研究性学习小组用刚吸收过少量SO₂的NaOH溶液吸收处理上述实验后的尾气。经分析吸收尾气一段时间后，吸收液（呈强碱性）中肯定存在Cl^－、OH^－、CO₃^2- 和SO₄^2－，对于可能存在的其他阴离子，研究小组提出以下3种假设。假设1：只存在SO₃^2－；假设2：只存在ClO^－；假设3：既不存在SO₃^2－，也不存在ClO^－。
（5）学习小组判断同时存在SO₃^2－和ClO^－是不可能的理由是                。
38.现限选以下试剂，设计实验方案，进行实验，请写出实验步骤以及预期现象和结论。
a．3 mol/L H₂SO₄
b．0.01 mol/L KMnO₄
c．1 mol/L BaCl₂溶液
d．淀粉碘化钾溶液
e．酚酞试液
步骤一；取少量吸收液于试管中，滴加3 mol/L H₂SO₄至溶液呈酸性，然后将所得溶液分装于A、B
两试管中。
步骤二：向A试管中滴加少量___________ (填序号)，若溶液_________________（填现象），则假设
1成立。
步骤三：向B试管中滴加少量___________（填序号），若溶液_________________（填现象），则假设2
成立。

Answer 1

（1）分液漏斗，酒精灯 （各1分，共2分）
（2）饱和食盐水，除去氯气中的氯化氢  （各1分，共2分）
（3）2Fe²⁺ + 4Br^－+ 3Cl₂ →2Fe³⁺ + 6 Cl^－+ 2 Br ₂    （2分）
（4）实验后，取少量B中溶液，滴加KSCN溶液；另取少量B中溶液，加入CCl₄溶液萃取。（1分）
（5）SO₃^2－和ClO^－因发生氧化还原反应，故不能共存 （1分）
38. b ，褪色 ；d ，变蓝色    （各1分，共4分）

试题分析：（1）二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气的方程式为：MnO₂+4HCl(浓)MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，从方程式可知该反应需加热，因此需酒精灯，反应物浓盐酸的滴加以及防氯气的逸出还需要分液漏斗。
（2）由于浓盐酸易挥发，所以生成的氯气中含有氯化氢杂质，所以当含氯化氢的氯气通过饱和食盐水时，氯化氢溶解在其中，氯气几乎不溶，这样可以除去氯气中的氯化氢杂质。
（3）氯气溶于水生成的次氯酸具有漂白性，所以若D中品红溶液褪色，说明经过D中有氯气，经过D中有氯气说明B装置中，溴化亚铁中的二价铁和溴离子均被氧化，发生反应的离子方程式为2Fe²⁺+4Br^-+3Cl₂→2Fe³⁺+6Cl^-+2Br₂。
（4）由于亚铁离子的还原性强于溴离子的，所以FeBr₂与Cl₂发生氧化还原反应时，溴化亚铁中的二价铁先被氧化，所以只须证明有三价铁存在即可。KSCN溶液可与三价铁形成血红色的硫氰化铁可证明有三价铁存在。另外也可以证明有溴单质生成，因此正确的操作应该是实验后，取少量B中溶液，滴加KSCN溶液；另取少量B中溶液，加入CCl₄溶液萃取。
（5）ClO^－中+1价的氯具有强氧化性，SO₃^2－中+4价的硫具有还原性，ClO^－与SO₃^2－会发生氧化还原反应，所以二者不能大量共存。
38.步骤二 中KMnO₄ 具有强氧化性与具有还原性的SO₃^2－发生氧化还原反应KMnO₄褪色；步骤三中ClO^－中+1价的氯具有强氧化性，能将碘化钾中－1价的碘氧化成碘单质．淀粉遇到碘单质显蓝色。