Question

【題目】化學是一門以實驗為基礎的學科，實驗探究能激發學生學習化學的興趣。某化學興趣小組設計如圖實驗裝置（夾持設備已略）制備氯氣并探究氯氣及其鹵族元素的性質。回答下列問題：

(1)儀器a的名稱是______________。

(2)A裝置中發生的化學反應方程式為_________________________________。若將漂白粉換成KClO3，則反應中每生成21.3g Cl2時轉移的電子數目為____NA。

(3)裝置B可用于監測實驗過程中C處是否堵塞，若C處發生了堵塞，則B中可觀察到__________。

(4)裝置C的實驗目的是驗證氯氣是否具有漂白性，此時C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次可放入____（填選項a或b或c）。

選項	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ
a	干燥的有色布條	濃硫酸	濕潤的有色布條
b	濕潤的有色布條	無水氯化鈣	干燥的有色布條
c	濕潤的有色布條	堿石灰	干燥的有色布條

(5)設計裝置D、E的目的是比較氯、溴、碘的非金屬性。當向D中緩緩通入足量氯氣時，可觀察到無色溶液逐漸變為紅棕色，說明氯的非金屬性大于溴，打開活塞，將D中少量溶液加入E中，振蕩E，觀察到的現象是_______________________________，該現象_____（填“能”或“不能”）說明溴的非金屬性強于碘，原因是_____________________。

Answer 1

【答案】長頸漏斗 Ca(ClO)2+4HCl(濃)═CaCl2+2Cl2↑+2H2O 0.5 液體進入長頸漏斗中，錐形瓶內液面下降，長頸漏斗內液面上升，形成一段液柱 b 溶液分為兩層，上層(苯層)為紫紅色 不能 過量的Cl2也可將I-氧化為I2

【解析】

(1)根據圖示裝置中儀器結構識別名稱；

(2)次氯酸鈣具有強氧化性，能夠氧化鹽酸，依據化合價升降總數相等配平方程式，若換為KClO3，該物質也有強氧化性，可以氧化HCl為Cl2，根據方程式物質變化與電子轉移關系計算；

(3)裝置B亦是安全瓶，監測實驗進行時C中是否發生堵塞，發生堵塞時B中的壓強增大，B中長頸漏斗中液面上升，形成水柱；

(4)為了驗證氯氣是否具有漂白性，要驗證干燥氯氣無漂白性，濕潤的有色布條中，氯氣和水反應生成次氯酸具有漂白性；

(5)氯氣氧化性強于溴，氯氣能夠置換溴；溴氧化性強于碘，能夠置換碘；氯氣的氧化性強于碘，能夠置換碘，結合碘在有機物中溶解性及顏色解答。

(1)根據圖示可知儀器a名稱為長頸漏斗；

(2)漂白粉固體和濃鹽酸反應生成氯化鈣、氯氣和水，化學方程式為：Ca(ClO)2+4HCl(濃)═CaCl2+2Cl2↑+2H2O，若將漂白粉換為KClO3，根據電子守恒、原子守恒，可得方程式為KClO3+6HCl(濃)=KCl+3Cl2↑+3H2O，由方程式可知：每轉移5mol電子，反應產生3mol氯氣，質量是21.3gCl2的物質的量是0.3mol，所以反應轉移了0.5mol電子，轉移電子數目為0.5NA；

(3)反應產生的Cl2中混有氯化氫和水蒸氣，裝置B中飽和食鹽水的作用是除去Cl2中的HCl；裝置B亦作安全瓶，監測實驗進行時C中是否發生堵塞。若發生堵塞時B中的氣體壓強增大，使B中液體進入長頸漏斗中，錐形瓶內液面下降，長頸漏斗中的液面上升而形成一段液柱；

(4)裝置C的實驗目的是驗證氯氣是否具有漂白性，驗證氯氣是否具有漂白性，要驗證干燥氯氣無漂白性，在濕潤的有色布條中，氯氣和水反應生成次氯酸具有漂白性，

a.I為干燥的有色布條不褪色，Ⅱ中濃硫酸只吸收水分，再通入濕潤的有色布條會褪色，能驗證氯氣的漂白性，但U形管中盛放的應是固體干燥劑，a錯誤；

b.I處是濕潤的有色布條褪色，II是干燥劑無水氯化鈣不能吸收氯氣，只吸收水蒸氣，III中干燥的有色布條不褪色，可以證明，b正確；

c.I為濕潤的有色布條褪色，II為干燥劑堿石灰，堿石灰能夠吸收水蒸氣和Cl2，進入到III中無氯氣，不會發生任何變化，不能驗證，c錯誤；

故合理選項是b；

(5)依據氯氣和溴化鈉反應生成溴單質，液體溴單質、過量的Cl2都能和碘化鉀溶液中的碘化鉀反應生成碘單質，碘單質易溶于苯，顯紫紅色，苯密度小于水，不溶于水，溶液分層；過量的Cl2也可將I-氧化為I2，所以通過E中溶液分為兩層，上層(苯層)為紫紅色，不能說明溴的氧化性強于碘。