Question

下圖是一個制取氯氣并以氯氣為原料進行特定反應(yīng)的裝置：

（幾種氣體的溶解度：常溫常壓下，1體積水可溶解CO₂、Cl₂、HCl分別為1、2、500體積）
（1）A是氯氣發(fā)生裝置，其中的離子反應(yīng)方程式為                              ；
（2）要將C裝置接入B和D之間，正確的接法是a→______，______ →d。
（3）實驗開始時，先點燃A處的酒精燈，打開旋塞K，讓Cl₂充滿整個裝置，再點燃D處酒精燈，連接上E裝置。Cl₂通過C瓶后再進入D。D裝置的硬質(zhì)玻璃管內(nèi)盛有炭粉，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，其產(chǎn)物為兩種氣體，且體積比為1∶4。試寫出D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式                      ，裝置C的作用是                                                            ；為了使C裝置發(fā)揮更好的作用，可向燒杯中加入濃硫酸，加入濃硫酸的作用是
                                                                       。
（4）在A、B、C、D、E裝置中有一處需要改進，說明需要改進的理由并畫出改進后的
裝置圖                                            。
（5）D處反應(yīng)完畢后，關(guān)閉旋塞K，移去酒精燈，但由于余熱的作用，A處仍有Cl₂產(chǎn)生，此時B中的現(xiàn)象是                                                   。

Answer 1

（1）4H⁺＋2Cl^-＋MnO₂ ="==" Mn²⁺＋2H₂O＋Cl₂↑
（2）c   b（1分）
（3）2Cl₂＋2H₂O(g)＋C ="==" 4HCl ＋CO₂
吸收Cl₂中的HCl氣體，提供D處所需水蒸氣；
濃硫酸稀釋時放出大量的熱，促進試管里的水蒸發(fā)，減少氯氣的溶解。（1分）
（4）尾氣的吸收需要改進，否則容易出現(xiàn)因為HCl氣體的極易溶解導(dǎo)致倒吸現(xiàn)象的出現(xiàn)；
防倒吸裝置均可，圖略。
（5）瓶中液面下降，長頸漏斗內(nèi)液面上升。

試題分析：（2）C裝置是洗氣裝置，應(yīng)長導(dǎo)管進氣，短導(dǎo)管出氣。
（3）C中盛放的水，可以吸收隨氯氣揮發(fā)出的HCl，但同時也會有水蒸氣混入Cl₂中，因此和碳單質(zhì)反應(yīng)時，水蒸氣也會參與，根據(jù)原子守恒，產(chǎn)生的氣體只能是HCl和CO₂,。根據(jù)產(chǎn)物的體積之比，可寫出方程式。
C有提供反應(yīng)所需水蒸氣的作用，加入的濃硫酸在稀釋時會放出大量熱，可促進試管中水的蒸發(fā)，同時可減少氯氣的溶解。
（4）尾氣中含有易溶于水的HCl，直接通入水中易發(fā)生倒吸，因此應(yīng)改為防倒吸裝置。
（5）關(guān)閉K后，多余的氯氣進入B中，使B中壓強增大，因此B中液面下降，長頸漏斗中液面上升。