题目

氯气在工业上有着重要的用途，某兴趣小组在实验室中模拟工业上用氯气制备无水氯化铝 ( 无水 遇潮湿空气即产生大量白雾 ) ，可用下列装置制备。 (1) 装置 B 中盛放 _______ 溶液，其作用是 _______ ； F 中的是 _______ 溶液，其作用是 _______ 。 (2) 装置 A 实验开始前，应先 _______ ，接下来的操作依次是 _______( 填序号 ) 。 A ．往烧瓶中加入 粉末 B ．加热 C ．往烧瓶中加入浓盐酸 (3) 该小组同学查资料得知：将氯酸钾固体和浓盐酸混合也能生成氯气，同时有大量 生成； 沸点为 ，熔点为 ，液体为红色； 沸点为 ，液态为黄绿色。 ① 设计最简单的实验验证 中含有 ：收集一试管气体，盖上胶塞，放入冰水混合物中，若 _______ ，则证明 中含有 。 ② 将过硫酸钠 溶液加入亚氯酸钠 中可制备 ， 中 元素的化合价是 _______ ，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 _______ 。 ( 已知：过硫酸钠 反应后产物为 ) (4)G 中发生的化学反应方程式为 _______ 。 答案： (1) 饱和食盐水 除去氯化氢气体 浓硫酸 防止 G 中的水蒸气进入 E 中 (2) 检查装置气密性 ACB (3) 气体颜色变浅，出现红色液体 1∶2 (4) 【解析】 【分析】 根据实验装置图可知，该实验中用浓盐酸与二氧化锰反应生成氯气，氯气中有氯化氢、水等杂质，先用饱和食盐水除氯化氢，再用浓硫酸干燥，氯气与铝反应制得氯化铝，反应的尾气中有氯气用氢氧化钠吸收，无水 遇潮湿空气即产生大量白雾，为防止氯化铝与氢氧化钠溶液中的水蒸汽反应，所以在收集装置和尾气吸收装置之间加一干燥装置 F 。 (1) 根据所给的装置图可知，装置 A 是实验室利用浓盐酸与二氧化锰反应制备氯气，制得的氯气中含有氯化氢和水等杂质，所以 B 装置中应装饱和食盐水是为了除去混有的 HCl 气体；因为氯化铝易发生水解，故 F 应该防止水蒸气进入 E 装置，所以 E 装置中应放浓硫酸干燥剂；故答案为饱和食盐水；除去氯化氢气体；浓硫酸；防止 G 中的水蒸气进入 E 中； (2) 装置 A 实验开始前，应先检查装置气密性，装置 A 实验中用浓盐酸与二氧化锰反应制取氯气，应先加固体二氧化锰，再从分液漏斗中加入液体浓盐酸，再加热，所以操作顺序为 ACB ，故答案为检查装置气密性； ACB ； (3) ① 根据 ClO 2 沸点为 10℃ ，熔点为﹣ 59℃ ，液体为红色； Cl 2 沸点为﹣ 34℃ ，液态为黄绿色，为验证 Cl 2 中含有 ClO 2 ，收集一试管气体，盖上胶塞，放入冰水混合物中，若气体颜色变浅，出现红色液体，则说明 Cl 2 中含有 ClO 2 ，故答案为气体颜色变浅，出现红色液体。 ②NaClO 2 中 Na 显 +1 价， O 显 -2 价，根据化合价代数和零， Cl 元素的化合价是 +3 ；根据信息可知， Cl 由 +3 升高为 +4 ，化合价升高 1 ，则过硫酸钠作氧化剂，过硫酸钠中，含有一个过氧根，两个氧原子各显 -1 价，其余氧原子显 -2 价，硫元素显 +6 价，氧元素由 -1 价降低为 -2 价，化合价共降低 2 ，根据得失电子守恒可知，氧化剂和还原剂的物质的量之比为 1:2 ，故答案为 +3 ； 1 ： 2 。 (4) G 是吸收反应剩余的氯气，防止空污染，反应为氯气和氢氧化钠生成氯化钠和次氯酸钠、水， 。

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