Question

某课外活动兴趣小组欲用下列化学试剂在实验室里制取Cl₂并验证Cl₂的某些化学性质。实验试剂：3 mol·L^－1 H₂SO₄、1 mol·L^－1 NaOH溶液、MnO₂、KMnO₄、吸收少量SO₂的NaOH溶液、浓盐酸、紫色石蕊试液、饱和NaCl溶液、BaCl₂溶液、品红溶液。甲小组设计的实验装置图如下，在B中加入吸收少量SO₂的NaOH溶液，D中加入1 mol·L^－1 NaOH溶液。请回答下列问题：

Ⅰ.（1）写出仪器X的名称：________。

（2）写出A中发生反应的化学方程式：__________________________________，

不能用E装置代替A装置的原因是___________________________________。

（3）C装置的作用是_________________________________________________。

（4）甲小组通过该实验要验证Cl₂的________（填“漂白性”、“还原性”或“氧化性”）。

（5）乙小组认为甲小组设计的实验装置有缺陷，请你帮助甲小组完善该装置。即还要在________和________（填“A”、“B”、“C”或“D”）装置间连接一个装有________的洗气装置。

Ⅱ.丙小组认为反应一段时间后，B装置溶液（强碱性）中肯定存在Cl^－、OH^－和SO，可能还含有其他的阴离子。

请你设计实验帮助丙小组探究该吸收液中可能存在的其他阴离子。

（1）提出合理假设

假设1：只存在________，或只存在________。

假设2：可能两者都________（填“存在”或“不存在”）。

（2）请设计实验验证假设的正确性：___________________________________。

Answer

Ⅰ.（1）分液漏斗

（2）2KMnO4＋16HCl（浓）=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O KMnO4为易溶于水的粉末

（3）完全缓冲，防倒吸 （4）氧化性

（5）A B 饱和食盐水

Ⅱ.（1）ClO－ SO32- 不存在

（2）取适量吸收液于两支试管中，向一支试管中加入足量盐酸，若产生能使品红溶液褪色的气体，则有SO32-；向另一支试管中加入盐酸，再加几滴紫色石蕊试液，若溶液先变红后褪色，则有ClO－（其他合理答案也可）

【解析】本题考查物质的制备及性质探究

Ⅰ.（1）仪器X是分液漏斗。（2）A是制备氯气的装置，用高锰酸钾与浓盐酸制备氯气不必加热，而用二氧化锰与浓盐酸制备氯气需要加热，所以A中发生的是高锰酸钾与浓盐酸的反应。高锰酸钾是粉末状固体，所以不能用E代替A。（3）C是缓冲瓶，起防倒吸的作用。（4）由于B中是吸收了少量SO2的NaOH溶液，即含有两种溶质：NaOH和Na2SO3。当氯气通入B溶液中时，氯气将其中的Na2SO3氧化，表现出氧化性。（5）浓盐酸有挥发性，挥发出的HCl气体会与B中溶质发生反应，对氯气与Na2SO3的反应产生干扰。

Ⅱ.（1）氯气与NaOH反应生成NaCl、NaClO，所以吸收液中可能含有ClO－。由于吸收液呈强碱性，所以氯气不足，SO32-可能有剩余。又由于ClO－与SO32-可发生氧化还原反应生成Cl－与SO42-，所以二者可能都没有剩余。（2）如果存在SO32-，加入足量稀盐酸会生成二氧化硫，二氧化硫能使品红溶液褪色；如果存在ClO－，加入足量稀盐酸会生成氯气，紫色石蕊试液遇氯气先变红后褪色。