Question

下图是一个实验室制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置（B中有导管和一个连通外界的长颈漏斗）：

（1）A是氯气发生装置，其中反应的化学方程式为__________________________．

（2）实验开始时，先点燃A处的酒精灯，打开旋塞K，让Cl₂充满整个装置，再点燃D处酒精灯，Cl₂通过C瓶后再进入D。D装置的硬质玻璃管内盛有炭粉，发生氧化还原反应，其产物为CO₂和HCl。试写出D中反应的化学方程式：___________________；装置C的作用是_________________ 。

（3）在E处，紫色石蕊试液的颜色由紫色变为红色，再变为无色，其原因是__。

（4）若将E处烧杯中溶液改为澄清石灰水，反应过程中现象为___。（选填标号）

（A）有白色沉淀生成（B）无明显变化（C）先生成白色沉淀，而后白色沉淀消失

（5）D处反应完毕后，关闭旋塞K，移去酒精灯，但由于余热的作用，A处仍有Cl₂产生，此时B中的现象是__，B的作用是___________________________________。

Answer

4HCl（浓） + MnO2MnCl2+2H2O+Cl2↑ 2Cl2+2H2O（g）+C4HCl↑+CO2↑ 吸收Cl2中的HCl气体，提供D处所需水蒸气 生成的HCl气体使紫色石蕊溶液变红，因未反应完的Cl2与H2O作用产生的HClO的漂白作用使红色消失 B 瓶中液面下降，长颈漏斗内液面上升 贮存少量Cl2

【解析】

(1)根据浓盐酸和二氧化锰的性质判断生成物,从而确定方程式；

(2)氯气有强氧化性，碳有还原性,在加热条件下氯气和水、碳发生氧化还原反应；氯化氢气体极易溶于水,且水能提供水蒸气,据此分析；

(3)紫色石蕊试液遇酸变红,但次氯酸有漂白性,据此分析；

(4)盐酸、次氯酸和澄清石灰水反应都生成可溶性的盐和水；

(5)根据B装置内气体的压强变化分析液面变化。

(1)浓盐酸和二氧化锰在加热条件下能发生氧化还原反应生成氯化锰、氯气、水，化学方程式为：4HCl（浓） + MnO2MnCl2+2H2O+Cl2↑；

因此，本题正确答案是： 4HCl（浓） + MnO2MnCl2+2H2O+Cl2↑；

(2)A装置产生了氯气，C装置为D装置提供水蒸气，氯气有强氧化性，碳有还原性，在加热条件下氯气和水、碳发生氧化还原反应生成氯化氢和二氧化碳，反应方程式为：2Cl2+2H2O（g）+C4HCl↑+CO2↑；盐酸有挥发性，所以制取的氯气中含有氯化氢气体,氯化氢极易溶于水,通过以上分析知,C装置的作用是：吸收Cl2中的HCl气体，提供D处所需水蒸气；

因此，本题正确答案是: 2Cl2+2H2O（g）+C4HCl↑+CO2↑；吸收Cl2中的HCl气体，提供D处所需水蒸气；

(3)剩余的氯气在E装置中和水反应生成盐酸和次氯酸,所以溶液呈酸性，紫色石蕊试液遇酸变红色，次氯酸有漂白性，能使溶液褪色；

因此，本题正确答案是: 生成的HCl气体使紫色石蕊溶液变红，因未反应完的Cl2与H2O作用产生的HClO的漂白作用使红色消失；

(4)剩余的氯气在E装置中和水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸、次氯酸和澄清石灰水反应都生成可溶性的盐和水,所以反应过程无现象,所以B选项是正确的；

因此，本题正确答案是: B；

(5)D处反应完毕后,关闭旋塞K,移去酒精灯,但因为余热的作用,A处仍有Cl2产生，气体通过导管进入B装置，导致B装置中气体的压强增大，大于大气压，迫使瓶中液面下降，长颈漏斗内液面上升；饱和食盐水能抑制氯气的溶解，所以B装置的作用是贮存少量Cl2；

因此，本题正确答案是: 瓶中液面下降，长颈漏斗内液面上升；贮存少量Cl2。