Question

某小组探究“地康法制氯气”的原理并验证Cl₂的性质，设计实验如下（夹持装置略去）请回答下列问题：

I. Cl₂的制备。

（1）装置B中发生反应的化学方程式为____________________。

（2）装置C的作用除干燥气体外还有_________________。

（3）装置 E中盛放CuSO₄的仪器名称为_______________；反应开始后，硫酸铜变蓝，则装置D中发生反应的化学方程式为_____________________。

II. Cl₂性质的验证。

该小组用实验I中制得的Cl₂和如图所示装置（不能重复使用）依次验证干燥纯净的Cl₂无漂白性、湿润的Cl₂有漂白性、Cl的非金属性强于S

査阅资料：

①PdCl₂溶液捕获CO时，生成金属单质和两种酸性气体化合物；

②少量CO₂不干扰实验；

③该实验条件下，C与Cl₂不反应。

（4）按气流从左到右的方向，装置连接的合理顺序为E→__→__→__→__→__→__→__→尾气处理____________（填装置字母,）

（5）试剂X的名称为____________。

（6）装置J中发生反应的化学方程式为_________________。

（7）设计实验证明经净化后的Cl₂中不含HC1：_______________

Answer

2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 控制气体的流速和比例、使气体混合均匀 （球形）干燥管 4HCl+O22H2O+ 2Cl2 G(或L)KJL(或G )HFI 硫化钠溶液（其他合理答案也给分） PdCl2+CO+H2O=Pd+CO2+2HCl 将净化后的混合气体通入足量CCl4，再通过湿润的蓝色石蕊试纸，试纸不变红（或通入AgNO3溶液，无白色沉淀生成），则证明净化后的Cl2中不含HCl

【解析】I.由题意，A为制取HCl装置；B为制取O2装置；C处浓硫酸吸水干燥，还可以通过导管口气泡的情况，调节HCl和O2的流速，使两种气体按一定比例充分混合，在D中反应制取氯气；E为检验有水生成的装置。

（1）B中过氧化钠和水反应制取氧气，反应化学方程式为：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑。

（2）装置C除了干燥气体外，还可以根据导管口气泡的情况，调节HCl和O2的流速，使两种气体按一定比例混合均匀。

（3）E为球形干燥管，反应开始后，E中硫酸铜变蓝，则装置D中有水生成，由题意，反应化学方程式为：4HCl+O22H2O+2Cl2。

II.该小组用实验I中制得的Cl2和如图所示装置（不能重复使用）验证干燥纯净的Cl2的性质，应除去水蒸气和O2，结合所给三条信息，K装置发生2C+O22CO，从而除去O2；I中应盛有硫化钠或硫化钾溶液，通过反应：Cl2+Na2S=2NaCl+S↓，验证Cl的非金属性强于S；J为吸收CO的装置。

（4）由上述分析，先除去水蒸气和氧气，再捕获CO，然后检验漂白性，最后检验非金属性强弱。按气流从左到右的方向，装置连接的合理顺序为E→G(L)→K→J→L(G)→H→F→I→尾气处理。

（5）I中应盛有硫化钠或硫化钾溶液，通过反应：Cl2+Na2S=2NaC1+S↓，验证Cl的非金属性强于S。

（6）由①PdCl2溶液捕获CO时，生成金属单质和两种酸性气体化合物；可得装置J中发生反应的化学方程式为：PdCl2+CO+H2O=Pd+CO2+2HCl。

（7）因为Cl2和HCl都是酸性气体，故要证明经净化后的Cl2中不含HC1，必须利用Cl2易溶于有机溶剂的性质，实验过程为：将净化后的混合气体通入足量CCl4，再通过湿润的蓝色石蕊试纸（或湿润的pH试纸），试纸不变红（或通入AgNO3溶液，无白色沉淀生成），则证明净化后的Cl2中不含HCl。

点睛：本题是一道关于气体制备与验证性质的实验创新题，主要考查元素化合物知识与实验基础知识，难度一般。解决此类题目，应首先掌握气体的有关性质（尤其是化学性质），具备一定的实验分析能力，通过分析弄清实验原理、实验具体方法、除杂措施等。如该题中，用HCl和O2制取氯气，验证氯气性质时，就得考虑防止O2干扰。