Question

“84消毒液”是生活中常用的消毒剂,可与硫酸溶液反应制取氯气,反应原理为NaClO+NaCl+H₂SO₄Na₂SO₄+Cl₂↑+H₂O。为探究氯气的性质,某同学利用此原理制氯气并设计了如下所示的实验装置:

(1)从①、②、③装置中选择合适的制氯气装置(A处)______(填写序号)。 

(2)装置B、C中依次放的是干燥的红色布条和湿润的红色布条,实验过程中该同学发现装置B中的布条也褪色,其原因可能是________________;说明该装置存在明显的缺陷,请提出合理的改进方法:________________。 

(3)为了验证氯气的氧化性,将氯气通入Na₂SO₃溶液中,反应的离子方程式为_____,然后检验反应后溶液中是否含有S。检验S的方法是:取少量反应后的溶液于试管中,先加入足量的________________至无明显现象,然后再加入少量____溶液,有白色沉淀生成,说明含有S。

Answer

② 产生的氯气中含有水蒸气,会反应生成次氯酸 在装置A、B之间增加盛有浓硫酸的洗气瓶(或干燥装置) Cl2+S+H2OS+2Cl-+2H+ 稀盐酸(或HCl溶液) BaCl2(或其他合理答案)

【解析】

根据反应方程式得出液体和液体需要加热反应，氯气中含有水蒸气，因此B、C装置内的有色布条都会褪色，主要是氯气与水反应生成了次氯酸，因此在A、B间增加一个除水蒸气的装置，氯气具有氧化性，将Na2SO3氧化变为Na2SO4。

(1)由NaClO+NaCl+H2SO4Na2SO4+Cl2↑+H2O可知，反应有液体参加，需要加热，所以选装置②；故答案为：②。

(2)装置B中干燥的有色布条褪色，说明氯气中可能混有少量的水蒸气，氯气与水反应生成次氯酸而漂白，因此应在A和B之间增加盛有浓H2SO4的洗气瓶，除去Cl2中的水蒸气；故答案为：产生的氯气中含有水蒸气，会反应生成次氯酸；在装置A、B之间增加盛有浓硫酸的洗气瓶(或干燥装置)。

(3)氯气把亚硫酸钠氧化为硫酸钠，自身被还原为Cl−，反应的离子方程式为Cl2+ SO32−+H2O SO42−+2Cl−+2H+，检验硫酸根必须排除其他离子的干扰,因此检验反应后溶液中含有SO42−的方法是：取少量反应后的溶液于试管中，先加入足量的稀盐酸至无明显现象，然后再加入少量BaCl2溶液有白色沉淀生成，说明含有SO42−；故答案为：Cl2+ SO32−+H2O SO42−+2Cl−+2H+；稀盐酸(或HCl溶液)；BaCl2(或其他合理答案)。