Question

3．如圖1是某研究性學習小組設計制取氯氣，并以氯氣為反應物進行特定反應的裝置．
（1）要將C裝置接入B和D之間，正確的接法是：a→c→b→d．
（2）實驗開始時先點燃A處酒精燈，打開旋塞K，讓Cl₂充滿整個裝置，再點燃D處酒精燈．Cl₂ 通過C裝置后進入D，D裝置內(nèi)盛有炭粉，發(fā)生氧化還原反應，生成CO₂和HCl（g），發(fā)生反應的化學方程式為2Cl₂+C+2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4HCl+CO₂．
（3）D處反應完畢后，關閉旋塞K，移去兩個酒精燈，由于余熱的作用，A處仍有少量Cl₂產(chǎn)生，此時B中的現(xiàn)象是瓶中液面下降，長頸漏斗內(nèi)液面上升，B的作用是貯存少量Cl₂，避免Cl₂對環(huán)境造成污染．
（4）用量筒量取20mL E中溶液，倒入已檢查完氣密性良好的分液漏斗中，然后再注入10mL CCl₄，蓋好玻璃塞（如圖2），振蕩，靜置于鐵架臺上，等分層后取上層液和下層液，呈黃綠色的是下層液（填“上層液”或“下層液”），再裝入如圖2所示的燒杯中，能使有色布條褪色的是上層液（同上）．
（5）在A、B、C、D、E裝置中有一處需要改進，說明需要改進的理由D中反應生成的HCl氣體極易溶于水，易發(fā)生倒吸．

Answer 1

分析 二氧化錳和濃鹽酸在A中加熱條件下發(fā)生反應生成氯氣，氯氣混有氯化氫、水等雜質(zhì)，在B中可除去HCl，C為干燥裝置，可用于除去水，應從c進氣，干燥的氯氣和碳粉在D裝置中加熱條件下發(fā)生2Cl₂+C+2H₂O=4HCl+CO₂，生成的HCl易溶于水，應有防倒吸裝置，以此解答該題．

解答 解：二氧化錳和濃鹽酸在A中加熱條件下發(fā)生反應生成氯氣，氯氣混有氯化氫、水等雜質(zhì)，在B中可除去HCl，C為干燥裝置，可用于除去水，應從c進氣，干燥的氯氣和碳粉在D裝置中加熱條件下發(fā)生2Cl₂+C+2H₂O=4HCl+CO₂，生成的HCl易溶于水，應有防倒吸裝置，
（1）由裝置圖判斷，氣體由B流經(jīng)C進入到D中反應，氣體通過盛有水的試管時應長進短出，否則不能通過C裝置，則正確的接法是 a→c→b→d，故答案為：c；b；
（2）由題意可知反應物為Cl₂、C、H₂O，生成物為HCl和CO₂，根據(jù)得失電子守恒和原子守恒，則反應的化學方程式為2Cl₂+C+2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4HCl+CO₂，
故答案為：2Cl₂+C+2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4HCl+CO₂；
（3）關閉旋塞K，移去兩個酒精燈，由于余熱的作用，A處仍有少量Cl₂產(chǎn)生，B中的氣體逐漸增多，壓強增大，則導致瓶中液面下降，長頸漏斗內(nèi)液面上升；氯氣有毒，不能直接排放到空氣中，B具有貯存少量Cl₂，避免Cl₂對環(huán)境造成污染，
故答案為：瓶中液面下降，長頸漏斗內(nèi)液面上升；貯存少量Cl₂，避免Cl₂對環(huán)境造成污染；
（4）CCl₄ 的密度比水大，氯氣易溶于有機溶劑，所以呈黃綠色的是下層液；氯氣與水反應生成鹽酸和次氯酸，次氯酸具有強氧化性，能使有色布條褪色，次氯酸在水層，所以能使有色布條褪色的是上層液，故答案為：下層液；上層液；
（5）HCl極易溶于水，易產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象，應用倒置的漏斗，所以D處需要改進，理由是D中反應生成的HCl氣體極易溶于水，易發(fā)生倒吸，
故答案為：D中反應生成的HCl氣體極易溶于水，易發(fā)生倒吸．

點評 本題考查了氯氣的實驗室制法及化學性質(zhì)，為高考常見題型和高頻考點，側重于學生的分析、實驗能力的考查，注意把握物質(zhì)的性質(zhì)以及實驗的操作方法和注意事項，題目難度中等．