Question

【題目】氯氣在工業(yè)上有著重要的用途，某興趣小組在實(shí)驗(yàn)室中用下列裝置模擬工業(yè)上用氯氣制備無水氯化鋁（183℃時(shí)升華，遇潮濕空氣即產(chǎn)生大量白霧）。

請回答下列問題：

（1）裝置 B 中盛放飽和食鹽水，其作用是 。F 中盛放的是 ，其作用是 。用一件儀器裝填適當(dāng)試劑后也可起到 F 和 G 的作用，所裝填的試劑為 。

（2）裝置 A 實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，先檢查裝置氣密性，接下來的操作依次是 （填序號）。

A．往燒瓶中加入 MnO2 粉末 B．加熱 C．往燒瓶中加入濃鹽酸

（3）制備反應(yīng)會(huì)因鹽酸濃度下降而停止。為測定反應(yīng)殘余液中鹽酸的濃度，探究小組同學(xué) 提出很多實(shí)驗(yàn)方案，其中方案之一為讓殘留的液體與足量 Zn 反應(yīng)，測量生成的 H2體積。 裝置如圖所示（夾持器具已略去）。反應(yīng)完畢，每間隔 1 分鐘讀取氣體體積、氣體體積逐漸減小，直至不變。氣體體積逐次減小的原因是 （排除儀器和實(shí)驗(yàn)操作的影響因素）。

（4）該小組同學(xué)查資料得知：將氯酸鉀固體和濃鹽酸混合也能生成氯氣，同時(shí)有大量 ClO2 生成；ClO2 沸點(diǎn)為 10 ℃，熔點(diǎn)為59 ℃，液體為紅色；Cl2 沸點(diǎn)為34 ℃，液態(tài)為黃綠色。設(shè)計(jì)最簡單的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 Cl2中含有 ClO2： 。

Answer 1

【答案】（1）除去氯化氫氣體；濃硫酸；防止 G 中的水蒸氣進(jìn)入 E 中；堿石灰；（2）ACB；

（3）裝置內(nèi)氣體尚未冷卻；

（4）收集一試管氣體，蓋上膠塞，放入冰水混合物中，觀察液體（或氣體）顏色變化

【解析】

試題分析：根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置圖可知，該實(shí)驗(yàn)中用濃鹽酸與二氧化錳反應(yīng)生成氯氣，氯氣中有氯化氫、水等雜質(zhì)，先用飽和食鹽水除氯化氫，再用濃硫酸干燥，氯氣與鋁反應(yīng)制得氯化鋁，反應(yīng)的尾氣中有氯氣用氫氧化鈉吸收，為防止氯化鋁與氫氧化鈉溶液中的水蒸汽反應(yīng)，所以在收集裝置和尾氣吸收裝置之間加一干燥裝置F。

（1）根據(jù)所給的裝置圖可知，裝置A是實(shí)驗(yàn)室利用濃鹽酸與二氧化錳反應(yīng)制備氯氣，制得的氯氣中含有氯化氫和水等雜質(zhì)，所以B裝置中應(yīng)裝飽和食鹽水是為了除去混有的HCl氣體；因?yàn)槁然�鋁易發(fā)生水解，故F應(yīng)該防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入E裝置，所以E裝置中應(yīng)放濃硫酸，而G是吸收反應(yīng)剩余的氯氣，所以可以加入堿石灰來代替F和G的作用；

（2）裝置A實(shí)驗(yàn)中用濃鹽酸與二氧化錳反應(yīng)制取氯氣，應(yīng)先加二氧化錳，再從分液漏斗中加入濃鹽酸，再加熱，所以操作順序?yàn)锳CB；

（3）反應(yīng)完畢后，每間隔1分鐘讀取氣體體積，氣體體積逐漸減小的原因是氣體未冷卻到室溫，當(dāng)溫度冷卻到室溫后，氣體體積不再改變；

（4）根據(jù)ClO2沸點(diǎn)為10℃，熔點(diǎn)為-59℃，液體為紅色，Cl2沸點(diǎn)為-34℃，液態(tài)為黃綠色，為驗(yàn)證Cl2中含有ClO2，收集一試管氣體，蓋上膠塞，放入冰水混合物中，觀察液體（或氣體）顏色變化，若出現(xiàn)紅色，則說明Cl2中含有ClO2。