Question

某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备Cl₂的过程中有水蒸气和HCl挥发出来，同时证明Cl₂的某些性质。甲同学设计了如图所示的实验装置(部分支撑用的铁架台省略)。

按要求回答下列问题。

(1)若用含有0.2 mol HCl的浓盐酸与足量的MnO₂反应制取Cl₂，制得的Cl₂体积总是小于1.12 L(标准状况)的原因是______________。

(2)①装置B中盛放的试剂名称为________，作用是__________，现象是____________________。

②装置D和E中出现的不同现象说明的问题是_________________。

③装置F的作用是_______________________。

④写出装置G中发生反应的离子方程式______________。

(3)乙同学认为甲同学设计的实验有缺陷，不能确保最终通入AgNO₃溶液中的气体只有一种。为了确保实验结论的可靠性，证明最终通入AgNO₃溶液中的气体只有一种，乙同学提出在某两个装置之间再加一个装置。你认为该装置应加在________与________之间(填装置字母序号)，装置中应放入________(填试剂或用品名称)。

Answer

随着反应的进行，浓盐酸的浓度逐渐减小变为稀盐酸，反应就会停止 无水硫酸铜 证明氯气有水蒸气 白色变蓝色(其他合理答案也可) 氯气无漂白性，次氯酸有漂白性 吸收氯气 Ag＋＋Cl－===AgCl↓ F G 湿润的淀粉碘化钾试纸(或湿润的有色布条)

【解析】

浓盐酸被MnO2氧化生成Cl2，反应一段时间后浓盐酸的浓度变小，变为稀盐酸，反应就会停止。本实验要检验生成的Cl2中混有水蒸气和HCl气体，要先用无水硫酸铜检验水的存在，用CCl4除去Cl2后，再用AgNO3溶液验证HCl的存在，为了检验Cl2是否除尽，可以在F和G中间加一个装置，里面放湿润的淀粉碘化钾试纸(或湿润的有色布条)，据以上分析解答。

(1)若用含有0.2 mol HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应制取Cl2，随着反应进行，盐酸不断被消耗，不断生成水，浓盐酸变成稀盐酸，稀盐酸与二氧化锰不反应，所以制得的Cl2体积总是小于1.12 L(标准状况)；

(2)①无水硫酸铜(白色)与水反应生成蓝色的五水硫酸铜，用无水硫酸铜检验水蒸气的存在；故答案为：无水硫酸铜，检验水蒸气；

②干燥的氯气依次通过干燥的有色布条，湿润的有色布条，干燥布条不褪色，湿润布条褪色，说明氯气不具有漂白性，氯气与水反应生成的HClO具有漂白性；故答案为：氯气无漂白性，氯气与水反应生成的HClO具有漂白性；

③氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸能够与硝酸银反应生成白色沉淀，对氯化氢检验造成干扰，所以应用四氯化碳吸收氯气，防止对G产生干扰；

故答案为：吸收氯气，避免对G产生干扰；

④银离子与氯离子反应产生白色沉淀氯化银，装置G中发生反应离子方程式为：Ag＋＋Cl－===AgCl↓；

(3)G装置用来检验HCl气体，为了确保实验结论的可靠性，应排除氯气的干扰，在F吸收氯气之后,在F和G之间加装一个检验氯气是否完全除去的装置，根据氯气具有强氧化性的性质，可用湿润的淀粉KI试纸检验，如不变色，说明已经完全除去，或湿润的有色布条检验。