Question

如圖所示，是一個(gè)制取氯氣并以氯氣為原料進(jìn)行特定反應(yīng)的裝置，其中各試劑瓶裝的試劑為：B（碘化鉀淀粉溶液），C（水），E（紫色石蕊試液）．
（1）A是氯氣發(fā)生裝置，蒸餾燒瓶中盛放MnO₂固體，分液漏斗中盛放濃鹽酸，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，先點(diǎn)燃A處酒精燈，打開(kāi)分液漏斗旋塞和Ⅰ處活塞，讓氯氣充滿整個(gè)裝置，再點(diǎn)燃D處酒精燈．請(qǐng)回答以下問(wèn)題：
①怎樣證明氯氣已經(jīng)充滿了整個(gè)裝置

觀察當(dāng)整個(gè)裝置內(nèi)充滿黃綠色氣體時(shí)，說(shuō)明氯氣已充滿整個(gè)裝置

；
②B中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是

溶液變藍(lán)

．
（2）在D裝置的硬質(zhì)玻璃管內(nèi)盛有碳粉，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，一種產(chǎn)物能使E處紫色石蕊試液變紅，另一產(chǎn)物能使澄清石灰水變渾濁，根據(jù)信息寫(xiě)出D中反應(yīng)的化學(xué)方程式

C+2H₂O+2Cl₂

△   .

CO₂↑+4HCl↑

．
（3）在E處，紫色石蕊試液的顏色由紫色變?yōu)榧t色，再變?yōu)闊o(wú)色，其原因是

生成的HCl使紫色石蕊試液變紅色，剩余的氯氣又與水作用生成次氯酸，又起漂白作用，使紅色褪去

．
（4）D處反應(yīng)完畢后關(guān)閉分液漏斗旋塞，移去酒精燈，但由于余熱的作用，A處仍有氯氣產(chǎn)生，此時(shí)應(yīng)該怎樣操作

關(guān)閉Ⅰ處活塞

；裝置Ⅰ中的現(xiàn)象是

Ⅰ處b瓶?jī)?nèi)液面下降，c中液面上升

．
（5）若將C中的水換成氫氧化鈉溶液，溶液中不但有NaClO還有NaClO₃，其物質(zhì)的量比為2：1，則參加反應(yīng)的氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量比為：

7：3

．

Answer 1

分析：（1）①氯氣是黃綠色氣體；
②B中是碘化鉀淀粉溶液，氯氣會(huì)氧化碘離子為單質(zhì)碘；
（2）依據(jù)通入的氣體有氯氣、玻璃管中是碳，利用C中提供的水蒸氣反應(yīng)生成氯化氫和二氧化碳；
（3）多余的氯氣和是反應(yīng)生成鹽酸使石蕊試液變紅，生成的次氯酸具有漂白性會(huì)使溶液褪色；
（4）反應(yīng)完畢后關(guān)閉分液漏斗旋塞，移去酒精燈，但由于余熱的作用，A處仍有氯氣產(chǎn)生，可以利用Ⅰ裝置進(jìn)行儲(chǔ)氣，把裝置Ⅰ中的活塞關(guān)閉，隨氯氣增多，b中壓強(qiáng)增大，液體被壓入c中；
（5）C換成氫氧化鈉溶液，氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)生成次氯酸鈉、氯酸鈉和水，依據(jù)氧化還原反應(yīng)判斷產(chǎn)物還有氯化鈉，結(jié)合電子守恒書(shū)寫(xiě)配平化學(xué)方程式計(jì)算得到．

解答：解：（1）①氯氣是黃綠色，當(dāng)充滿黃綠色氣體時(shí)證明收集滿；
故答案為：觀察當(dāng)整個(gè)裝置內(nèi)充滿黃綠色氣體時(shí)，說(shuō)明氯氣已充滿整個(gè)裝置；
②B中是碘化鉀淀粉溶液，氯氣會(huì)氧化碘離子為單質(zhì)碘；單質(zhì)碘遇淀粉變藍(lán)；
故答案為：溶液變藍(lán)；
（2）硬質(zhì)玻璃管內(nèi)盛有碳粉，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，一種產(chǎn)物能使E處紫色石蕊試液變紅，另一產(chǎn)物能使澄清石灰水變渾濁，說(shuō)明生成氯化氫和二氧化碳，證明C是提供水蒸氣的主要，碳、氯氣和水蒸氣反應(yīng)生成氯化氫和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：C+2H₂O+2Cl₂

△   .

CO₂+4HCl，
故答案為：C+2H₂O+2Cl₂

△   .

CO₂↑+4HCl↑；
（3）在E處，紫色石蕊試液的顏色由紫色變?yōu)榧t色，再變?yōu)闊o(wú)色，是因?yàn)槁葰夂退�反�?yīng)生成氯化氫和次氯酸，鹽酸使石蕊變紅色，次氯酸具有漂白作用使紅色褪去，
故答案為：生成的HCl使紫色石蕊試液變紅色，剩余的氯氣又與水作用生成次氯酸，又起漂白作用，使紅色褪去；
（4）反應(yīng)完畢后關(guān)閉分液漏斗旋塞，移去酒精燈，但由于余熱的作用，A處仍有氯氣產(chǎn)生，可以利用Ⅰ裝置進(jìn)行儲(chǔ)氣，把裝置Ⅰ中的活塞關(guān)閉，隨氯氣增多，b中壓強(qiáng)增大，液體被壓入c中；b瓶?jī)?nèi)液面下降，c中液面上升，
故答案為：關(guān)閉Ⅰ處活塞；Ⅰ處b瓶?jī)?nèi)液面下降，c中液面上升；
（5）C中的水換成氫氧化鈉溶液，溶液中不但有NaClO還有NaClO₃，其物質(zhì)的量比為2：1，依據(jù)氧化還原反應(yīng)中：氯元素化合價(jià)升高，Cl₂～2NaClO～2e^-；Cl₂～NaClO₃～5e^-，氯元素化合價(jià)降低，Cl₂～Cl^-～e^-，依據(jù)電子守恒得到，電子轉(zhuǎn)移7mol電子，所以做氧化劑的氯氣為7mol，還原劑為3mol，所以參加反應(yīng)的氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量比為7：3，
故答案為：7：3．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了氯氣實(shí)驗(yàn)室制備，氯氣性質(zhì)驗(yàn)證和除雜方法，反應(yīng)產(chǎn)物判斷，氧化還原反應(yīng)電子守恒的計(jì)算應(yīng)用和反應(yīng)分析，題目難度中等．