Question

某化學興趣小組在實驗室里制備Cl₂并驗證實驗過程中有HCl揮發(fā)出來．請回答下列問題：
（1）甲同學設計了如下圖所示的實驗裝置：

①連接A、B、C、D時，相應的接口連接順序為：b接

 

，

 

接

 

，

 

接

 

；
②裝置B中發(fā)生反應的離子方程式為

 

；
③裝置中Cu的作用為

 

（用化學方程式和必要的文字回答）；
④實驗開始，打開B中分液漏斗的活塞時，若漏斗中的液體沒有順利流下來，其可能原因是

 

．
（2）乙同學認為甲同學的實驗中有缺陷，不能證明最終通入AgNO₃溶液中的氣體只有一種．為了確保實驗結論的可靠性，證明最終通入AgNO₃溶液中的氣體只有一種，乙同學提出在某兩個裝置之間再加裝置E，你認為裝置E應加在

 

之間（按順序填裝置序號），其目的是

 

，瓶中可以放入

 

．如果實驗結論可靠，應觀察到的現象是

 

．
（3）丙同學看到乙同學設計的裝置后提出無需多加裝置，只需將原來燒杯中的AgNO₃溶液換掉．你認為應將溶液換成

 

，如果觀察到

 

的現象，則說明甲的實驗不可靠．

Answer 1

分析：（1）①根據實驗發(fā)生裝置→除雜裝置→收集裝置→尾氣處理裝置排序；產生的氯氣先用D裝置凈化，再與C中銅粉反應，最后通入A裝置；
②利用濃鹽酸和二氧化錳加熱反應生成氯化錳、氯氣和水，反應的化學方程式為：4HCl（濃）十Mn0₂

△   .

MnCl₂+C1₂↑+2H₂O，據此書寫離子反應方程式；
③該實驗是驗證實驗過程中有HCl揮發(fā)出來，利用銅粉除去氯氣后剩余氯化氫，用硝酸銀檢驗揮發(fā)出來的氯化氫；
④依據分液漏斗的使用方法和結構特征分析；
（2）裝置用來檢驗HCl氣體，為了確保實驗結論的可靠性，應排除氯氣的干擾，故應檢驗氯氣是否除盡，檢驗氯氣通常用濕潤的KI淀粉試紙（或濕潤的有色布條）；實驗結論可靠，應觀察到的現象是試紙不變藍（或有色布條不褪色）；
（3）該實驗是驗證實驗過程中有HCl揮發(fā)出來，為排除氯化氫中氯氣的干擾，可根據氯氣和水反應生成次氯酸，次氯酸具有強氧化性而氯化氫沒有該性質，據此分析解答；

解答：解：（1）①實驗裝置的連接順序為：發(fā)生裝置→除雜裝置→收集裝置→尾氣處理裝置；B為氯氣的制取裝置，濃鹽酸與足量MnO₂反應制取Cl₂，反應需要加熱，氯化氫易揮發(fā)，所以制取的氯氣中含有水蒸氣和氯化氫，實驗需驗證實驗過程中有HCl揮發(fā)出來，濃硫酸有吸水性，所以連接濃硫酸裝置干燥，除雜裝置中長導管進氣b接f，短導管出氣e，C裝置除去氯氣，最后用A證明有氯化氫，
故答案為：f，e，c（或 d），d（或c），a；
②裝置B利用濃鹽酸和二氧化錳加熱反應生成氯化錳、氯氣和水，反應的化學方程式為：4HCl（濃）十Mn0₂

△   .

MnCl₂+C1₂↑+2H₂O，反應的離子方程式為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△   .

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△   .

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
③該實驗是驗證實驗過程中有HCl揮發(fā)出來，利用銅粉除去氯氣，所以裝置中Cu的作用為除去HCl中的氯氣或吸收氯氣，Cu+Cl₂

△   .

CuCl₂，
故答案為：除去HCl中的氯氣或吸收氯氣，Cu+Cl₂

△   .

CuCl₂；
④在實驗時打開A中分液漏斗的活塞后，漏斗中的液體沒有順利流下，其可能原因是分液漏斗上口玻璃塞未打開或活塞上小孔和槽口未對齊，
故答案為：分液漏斗上口的玻璃塞未打開或分液漏斗上的口的槽、孔未對齊；
（2）裝置用來檢驗HCl氣體，為了確保實驗結論的可靠性，應排除氯氣的干擾，在氯化氫通入硝酸銀溶液之前，要證明氯氣已被除盡，根據氯氣具有強氧化性的性質，故E裝置應放在C與A之間，可選擇濕潤的KI淀粉試紙（若氯氣未除盡，則試紙變藍）或濕潤的有色布條（若氯氣未除盡，則布條褪色），
故答案為：CA；檢驗氯氣是否吸收干凈；濕潤的KI淀粉試紙（或潤濕的有色布條）；試紙不變藍（或有色布條不褪色）；
（3）考慮到氯氣溶于水生成次氯酸，具有漂白性，再結合氯化氫溶于水具有酸性，可選擇紫色石蕊試液，若石蕊最終褪色，說明氣體中含有氯氣，甲實驗不可靠，
故答案為：紫色石蕊試液；紫色石蕊試液先變紅后褪色；

點評：本題考查了氯氣實驗室制備原理的應用、物質性質分析判斷和實驗設計驗證方法設計、反應現象的理解應用，掌握實驗室制備氯氣的原理以及氯氣的化學性質是解答的關鍵，題目難度中等．