Question

為了探究和驗(yàn)證氯氣的性質(zhì)，某研究性學(xué)習(xí)小組以MnO₂和濃鹽酸為主要原料，設(shè)計(jì)了如圖所示裝置（其中A是連有注射器針頭的橡皮管，針頭已插入并穿過(guò)橡皮塞）進(jìn)行了研究．

試回答下列問(wèn)題：
（1）乙中的現(xiàn)象是

干燥的紅布條不褪色

，丙中的現(xiàn)象

濕潤(rùn)的紅布條褪色

，丁中的現(xiàn)象是

下層四氯化碳層呈紫紅色

，
（2）橡皮管連通后，分液漏斗中的氣體壓強(qiáng)P₁與燒瓶中的氣體壓強(qiáng)P₂的關(guān)系為P₁

=

P₂（填“＞”、“＜”或“=”），連接橡皮管的目的是

有利于球形分液漏斗里濃鹽酸順利流入燒瓶里

；
（3）燒瓶?jī)?nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O

；
（4）已知氯氣與冷水的反應(yīng)為Cl₂+H₂OHCl+HClO．
①你認(rèn)為使有色布條退色的是什么物質(zhì)？

HClO

．
②試用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證你的推論，寫(xiě)出假設(shè)、操作方法和推論．

Answer 1

分析：（1）次氯酸能使?jié)駶?rùn)的有色布條褪色，氯氣能置換碘化鉀中的碘，碘遇淀粉變藍(lán)色，由此判斷實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；
（2）根據(jù)針頭的作用判斷壓強(qiáng)的大小，氣體的壓強(qiáng)有利于分液漏斗內(nèi)的液體順利流下；
（3）濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件下能發(fā)生反應(yīng)生成氯化錳和水、氯氣，注意稀鹽酸和二氧化錳不反應(yīng)；
（4）根據(jù)氯氣和水反應(yīng)的方程式判斷存在的微粒，采用假設(shè)實(shí)驗(yàn)法排除推測(cè)是次氯酸．

解答：解析：（1）利用圖所示裝置制備Cl₂，制得的Cl₂通過(guò)濃H₂SO₄（甲中）干燥Cl₂，除去氯氣中的水蒸氣；Cl₂與干紅布條不反應(yīng)（乙中），沒(méi)有次氯酸生成，所以有色布條不褪色；Cl₂與H₂O反應(yīng)生成的HClO起漂白作用，所以丙中紅色布條褪色；Cl₂與KI溶液反應(yīng)生成I₂單質(zhì)，CCl₄萃取碘單質(zhì)，溶液分層（丁中）下層是I₂的CCl₄溶液，所以丁中的現(xiàn)象是下層四氯化碳層呈紫紅色，故答案為：干燥的紅布條不褪色；濕潤(rùn)的紅布條褪色；下層四氯化碳層呈紫紅色；
（2）利用針頭連接后，分液漏斗與燒瓶?jī)?nèi)氣壓相等，有利于液體流下，故答案為：=；有利于球形分液漏斗里濃鹽酸順利流入燒瓶里；
（3）濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件下能發(fā)生反應(yīng)生成氯化錳、水和氯氣，反應(yīng)方程式為MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（4）①次氯酸能使?jié)駶?rùn)的有色布條褪色，故答案為：HClO；
②假設(shè)：氯氣或鹽酸或HClO使有色布條褪色．
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方法：a．干燥的Cl₂不能使干燥的有色布條褪色，說(shuō)明Cl₂本身沒(méi)有漂白作用；
b．在干燥的有色布條上滴加鹽酸，結(jié)果沒(méi)有褪色現(xiàn)象，說(shuō)明鹽酸及水沒(méi)有漂白作用；
c．在干燥的有色布條上滴加新制氯水，結(jié)果有色布條褪色；
推論：在氯水中存在反應(yīng)：Cl₂+H₂O?HCl+HClO，說(shuō)明HClO有漂白作用；
答：假設(shè)：氯氣或鹽酸或HClO使有色布條褪色；
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方法：a．干燥的Cl₂不能使干燥的有色布條褪色，說(shuō)明Cl₂本身沒(méi)有漂白作用；
b．在干燥的有色布條上滴加鹽酸，結(jié)果沒(méi)有褪色現(xiàn)象，說(shuō)明鹽酸及水沒(méi)有漂白作用；
c．在干燥的有色布條上滴加新制氯水，結(jié)果有色布條褪色；
推論：在氯水中存在反應(yīng)：Cl₂+H₂O?HCl+HClO，說(shuō)明HClO有漂白作用．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了氯氣的制取、性質(zhì)及次氯酸的探究性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，難度較大，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的步驟是：先提出假設(shè)，然后驗(yàn)證假設(shè)，最后得出結(jié)論，易錯(cuò)的題是（1）題中丁的現(xiàn)象，很多同學(xué)可能填寫(xiě)溶液變藍(lán)色，忽視了圖片中溶液的分層，實(shí)際有萃取實(shí)驗(yàn)存在．