Question

氯气在工业上有着重要的用途，某兴趣小组在实验室中用下列装置模拟工业上用氯气制备无水氯化铝（183℃时升华，遇潮湿空气即产生大量白雾）。

请回答下列问题：

（1）装置 B 中盛放饱和食盐水，其作用是       。F 中盛放的是       ，其作用是      。用一件仪器装填适当试剂后也可起到 F 和 G 的作用，所装填的试剂为          。

（2）装置 A 实验开始时，先检查装置气密性，接下来的操作依次是      （填序号）。

A．往烧瓶中加入 MnO2 粉末     B．加热     C．往烧瓶中加入浓盐酸

（3）制备反应会因盐酸浓度下降而停止。为测定反应残余液中盐酸的浓度，探究小组同学 提出很多实验方案，其中方案之一为让残留的液体与足量 Zn 反应，测量生成的 H2体积。 装置如图所示（夹持器具已略去）。反应完毕，每间隔 1 分钟读取气体体积、气体体积逐渐减小，直至不变。气体体积逐次减小的原因是            （排除仪器和实验操作的影响因素）。

（4）该小组同学查资料得知：将氯酸钾固体和浓盐酸混合也能生成氯气，同时有大量 ClO2 生成；ClO2 沸点为 10 ℃，熔点为−59 ℃，液体为红色；Cl2 沸点为−34 ℃，液态为黄绿色。设计最简单的实验验证 Cl2中含有 ClO2：             。

Answer

（1）除去氯化氢气体；浓硫酸；防止 G 中的水蒸气进入 E 中；碱石灰；（2）ACB；

（3）装置内气体尚未冷却；

（4）收集一试管气体，盖上胶塞，放入冰水混合物中，观察液体（或气体）颜色变化

【解析】

试题分析：根据实验装置图可知，该实验中用浓盐酸与二氧化锰反应生成氯气，氯气中有氯化氢、水等杂质，先用饱和食盐水除氯化氢，再用浓硫酸干燥，氯气与铝反应制得氯化铝，反应的尾气中有氯气用氢氧化钠吸收，为防止氯化铝与氢氧化钠溶液中的水蒸汽反应，所以在收集装置和尾气吸收装置之间加一干燥装置F。

（1）根据所给的装置图可知，装置A是实验室利用浓盐酸与二氧化锰反应制备氯气，制得的氯气中含有氯化氢和水等杂质，所以B装置中应装饱和食盐水是为了除去混有的HCl气体；因为氯化铝易发生水解，故F应该防止空气中的水蒸气进入E装置，所以E装置中应放浓硫酸，而G是吸收反应剩余的氯气，所以可以加入碱石灰来代替F和G的作用；

（2）装置A实验中用浓盐酸与二氧化锰反应制取氯气，应先加二氧化锰，再从分液漏斗中加入浓盐酸，再加热，所以操作顺序为ACB；

（3）反应完毕后，每间隔1分钟读取气体体积，气体体积逐渐减小的原因是气体未冷却到室温，当温度冷却到室温后，气体体积不再改变；

（4）根据ClO2沸点为10℃，熔点为-59℃，液体为红色，Cl2沸点为-34℃，液态为黄绿色，为验证Cl2中含有ClO2，收集一试管气体，盖上胶塞，放入冰水混合物中，观察液体（或气体）颜色变化，若出现红色，则说明Cl2中含有ClO2。

【考点定位】本题考查物质的制备实验

【名师点晴】该题侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，为高考常见题型，注意把握实验的原理和注意事项为解答的关键。注意掌握实验方案设计的注意事项：1、实验操作顺序：装置选择与连接→气密性检查→加固体药品→加液体药品→开始实验(按程序)→拆卸仪器→其他处理等。2、加热操作先后顺序的选择：若气体制备实验需加热，应先加热气体发生装置，产生气体排出装置中的空气后，再给实验中需要加热的物质加热。目的是：①防止爆炸(如氢气还原氧化铜)；②保证产品纯度，阻止反应物或生成物与空气中的物质反应。熄灭酒精灯的顺序则相反。