Question

“84消毒液”與硫酸溶液反應可以制取氯氣，反應方程式為：NaClO+NaCl+H₂SO₄ 

△   .

Na₂SO₄+Cl₂↑+H₂O． 為探究氯氣的性質，某同學設計了如下所示的實驗裝置
請回答：
（1）從①、②、③裝置中選擇合適的制氣裝置（A處）

②

（填寫序號）．
（2）裝置B、C中依次放的是干燥的紅色布條和濕潤的紅色布條，實驗過程中該同學發(fā)現(xiàn)裝置B中的布條也褪色，其原因可能是

Cl₂中混有少量的水蒸氣

，說明該裝置存在明顯的缺陷，請?zhí)岢龊侠淼母倪M的方法

在A和B之間增加盛有濃H₂SO₄的洗氣瓶，除去Cl₂中的水蒸氣．

．
（3）為了驗證氯氣的氧化性，將氯氣通Na₂SO₃溶液中，寫出氯氣與Na₂SO₃溶液反應的離子方程式

SO₃^2-+Cl₂+H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+2H⁺

．
（4）寫出氯氣與氫氧化鈉溶液反應的化學方程式

Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O

，為驗證尾氣吸收后的溶液中存在氯離子，正確的操作為

取少量溶液于試管中，先加HNO₃調(diào)節(jié)pH為酸性，在加AgNO₃溶液，如有白色沉淀生成，證明原溶液中有Cl^-

．
（5）已知RCH₂COOH和Cl₂在紅磷存在時發(fā)生取代反應生成RCHClCOOH．現(xiàn)有分子式為C₄H₈O₂的羧酸A，發(fā)生如下變化．

E的分子式為C₈H₁₂O₄，E的核磁共振氫譜顯示只有一個峰．寫出E的結構簡式

．

Answer 1

分析：（1）由NaClO+NaCl+H₂SO₄ 

△   .

Na₂SO₄+Cl₂↑+H₂O可知，反應有液體參加，需要加熱，據(jù)此判斷．
 （2）裝置B中干燥的有色布條褪色，說明有水參與反應，而水只能來源于氣體中，制備的氯氣未進行干燥，應除去氣體中的水蒸氣．
（3）氯氣把 SO₃^2-氧化為SO₄^2-，自身被還原為Cl^-．
（4）氯氣與氫氧化鈉反應生成氯化鈉、次氯酸鈉、水；利用氯離子與銀離子生成氯化銀白色沉淀檢驗氯離子．
（5）由題目信息及轉化關系可知，B為C₃H₇ClCOOH，D為C₃H₇（OH）COOH，E的分子式為C₈H₁₂O₄，E為環(huán)酯，E的核磁共振氫譜顯示只有一個峰，分子中含有4個甲基，故A中含有2個甲基，所以B為C（CH₃）₂ClCOOH，D為C（CH₃）₂（OH）COOH．

解答：解：（1）由NaClO+NaCl+H₂SO₄ 

△   .

Na₂SO₄+Cl₂↑+H₂O可知，反應有液體參加，需要加熱，所以選裝置②． 
故答案為：②．
 （2）裝置B中干燥的有色布條褪色，Cl₂中可能混有少量的水蒸氣，應在在A和B之間增加盛有濃H₂SO₄的洗氣瓶，除去Cl₂中的水蒸氣．  
故答案為：Cl₂中混有少量的水蒸氣；在A和B 之間增加盛有濃H₂SO₄的洗氣瓶，除去Cl₂中的水蒸氣．
 （3）氯氣把 SO₃^2-氧化為SO₄^2-，自身被還原為Cl^-，反應離子方程式為SO₃^2-+Cl₂+H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+2H⁺．
故答案為：SO₃^2-+Cl₂+H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+2H⁺．
（4）氯氣與氫氧化鈉反應生成氯化鈉、次氯酸鈉、水，反應化學方程式為 Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O；檢驗氯離子的操作為：取少量溶液于試管中，先加HNO₃調(diào)節(jié)pH為酸性，在加AgNO₃溶液，如有白色沉淀生成，證明原溶液中有Cl^-．
故答案為：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O；取少量溶液于試管中，先加HNO₃調(diào)節(jié)pH為酸性，在加AgNO₃溶液，如有白色沉淀生成，證明原溶液中有Cl^-．
（5）由題目信息及轉化關系可知，B為C₃H₇ClCOOH，D為C₃H₇（OH）COOH，E的分子式為C₈H₁₂O₄，E為環(huán)酯，E的核磁共振氫譜顯示只有一個峰，分子中含有4個甲基，故A中含有2個甲基，所以B為C（CH₃）₂ClCOOH，D為C（CH₃）₂（OH）COOH，所以E的結構簡式為．
故答案為：．

點評：本題考查學生對實驗原理與裝置的理解選取與評價、常用化學用語書寫、離子具檢驗與實驗方案設計、有機推斷、閱讀獲取信息能力等，難度中等，（4）中結構簡式的書寫為易錯點，根據(jù)信息結合轉化關系推斷物質A的結構特點是關鍵．