Question

下图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持设备已略)。

（1）制备氯气选用的药品为漂粉精固体和浓盐酸，相关的化学反应方程式为                   ；

（2）装置B中饱和食盐水的作用是           ，同时装置B亦是安全瓶，可用来监测实验进行时C中是否发生堵塞，请写出发生堵塞时B中的现象                      ；

（3）装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，为此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次放入物质的组合是       (填编号)；

编号	A	B	C	D
Ⅰ	干燥的有色布条	干燥的有色布条	湿润的有色布条	湿润的有色布条
Ⅱ	碱石灰	硅胶	浓硫酸	无水氯化钙
Ⅲ	湿润的有色布条	湿润的有色布条	干燥的有色布条	干燥的有色布条

（4）设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。反应一段时间后，打开活塞，将装置D中少量溶液加入装置E中，振荡，观察到的现象是          ，事实上该现象并不能说明溴的非金属性强于碘，原因是                   (用离子反应方程式解释)；

（5）从原子结构角度解释氯、溴、碘的非金属性强弱递变规律及原因                 ；

（6）装置F的目的是吸收余氯，试写出相应的离子反应方式                     。

Answer

（1） Ca(ClO) 2+4HCl(浓)== CaCl2+2Cl2↑+2H2O；

（2）除去杂质HCl；液体会进入长颈漏斗中；

（3）D；（4）苯层呈紫色；Cl2＋2I－===2Cl－＋I2；

（5）原子半径逐渐增大，原子获得电子的能力逐渐减弱； （6） Cl2+SO32-+H2O=SO42-+2H++2Cl-。

【解析】

试题分析：（1）漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2，与浓盐酸混合，会发生氧化还原反应：Ca(ClO) 2+4HCl(浓)== CaCl2+2Cl2↑+2H2O，产生氯气；（2）浓盐酸有挥发性，会随着反应产生的Cl2一起逸出，装置B中饱和食盐水的作用是除去Cl2中的杂质HCl，若装置C堵塞，则装置B中的液体会进入到长颈漏斗中。（3）装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，为此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次放入物质的组合是湿润的有色布条、干燥Cl2的干燥剂，由于Cl2水溶液显酸性，因此应该使用酸性干燥剂P2O5或中性干燥剂无水氯化钙，但是不能使用液体干燥剂浓硫酸、及干燥的有色布条。故选项是D。由于从溶液B中过来的气体中含有水蒸汽，即使C中Ⅰ是干燥的有色布条，也会混有水分，不能正确的判断。（4）Cl2活动性强，可以把Br2从化合物中置换出来，反应的方程式是：Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2；产生的Br2会把KI从化合物中I2置换出来，反应的方程式是：Br2+2KI=2NaBr+I2。所以要比较氯、溴、碘的非金属性。反应一段时间后，打开活塞，将装置D中少量溶液加入装置E中，振荡，产生的I2容易溶于苯，苯与水是互不相溶的，使苯层变为紫色，事实上该现象并不能说明溴的非金属性强于碘，原因是未反应的Cl2也可以与KI发生置换反应，反应的方方程式是：Cl2+2KI=2KCl+I2；反应的离子方程式是：Cl2＋2I－===2Cl－＋I2；（5）氯、溴、碘是同一主族的元素，由于从上到下，原子半径逐渐增大，原子获得电子的能力逐渐减弱，所以元素的非金属性逐渐减弱。（6）装置F的目的是吸收余氯，Cl2有氧化性，Na2SO3有还原性，二者在溶液中会发生氧化还原反应，反应的离子反应方式Cl2+SO32-+H2O=SO42-+2H++2Cl-。

考点：考查氯气的制取反应原理、操作方法、反应的离子方程式的书写、同族元素的性质变化的原因分析、尾气的处理等知识。