Question

【題目】許多非金屬元素是重要的化工原料，某學習小組對某些非金屬的化合物性質和制備進行如下實驗探究：

Ⅰ.探究實驗一：將一定量的濃H2SO4與足量Zn置于裝置A中充分反應，對反應后的氣體X進行氣體成分分析

回答下列問題：

(1)氣體X可能是________。（水蒸氣除外）

(2)酸性高錳酸鉀溶液的作用是________

(3)D、E裝置用于證明氣體X中的另一種組分，按照D、E裝置順序觀察到的實驗現象分別是____、______。

Ⅱ.下圖是實驗室制備氯氣并進行一系列相關實驗的裝置(夾持設備及A中酒精燈已略)。

(1)實驗室制氯氣的離子方程式為________。

(2)裝置C的實驗目的是驗證氯氣是否具有漂白性，為此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次放入物質的組合是_______(填編號)。

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

Answer 1

【答案】二氧化硫、氫氣 除去氣體中殘余的二氧化硫 黑色粉末變紅色 白色粉末變藍色 2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O d

【解析】

Ⅰ.(1)根據元素分析；

(2)根據二氧化硫的性質選擇檢驗試劑；檢驗氫氣之前需要除去二氧化硫；

(3)氫氣與氧化銅反應生成銅單質和水，據此分析；

Ⅱ.在裝置A中用高錳酸鉀固體與濃鹽酸反應制取Cl2；用裝置B除去氯氣中的雜質HCl，在裝置C驗證氯氣是否具有漂白性,在裝置D中驗證Cl2與NaBr的反應，在裝置E中驗證KI是否發生反應，在裝置F中用Na2SO3吸收尾氣中的氧化性氣體。

I.(1)將一定量的濃H2SO4與足量Zn置于裝置A中充分反應，開始反應產生硫酸鋅、二氧化硫和水；隨著反應的進行，硫酸變為稀硫酸，這時Zn與稀硫酸反應產生硫酸鋅和氫氣，反應都是放熱反應，因此生成的氣體X中有水蒸氣，還可能含有二氧化硫、氫氣；

(2)裝置B檢驗二氧化硫，二氧化硫具有漂白性、還原性，因此可以選擇品紅溶液、酸性高錳酸鉀溶液(溴水)作為檢驗試劑；檢驗氫氣的生成之前，應先排除二氧化硫的干擾，因此用酸性高錳酸鉀除去氣體中殘余的二氧化硫；

(3) D、E裝置用于證明氣體X中的另一種組分，該組分是H2，在D裝置中H2與CuO反應產生Cu單質和H2O，固體由黑色變為紅色；產生的水蒸氣進入E裝置，與無水硫酸銅反應變為硫酸銅晶體，固體的顏色由白色變為藍色，所以D、E裝置觀察到的實驗現象分別是黑色粉末變紅色、白色粉末變藍色；

II. (1)實驗室也可用KMnO4與濃鹽酸混合發生氧化還原反應制取氯氣，根據電子守恒、電荷守恒、原子守恒，可得該反應的離子方程式為2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；

(2)裝置C的實驗目的是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，選項中abc的Ⅱ中都是干燥劑，根據圖示裝置可知，II中應該為固體干燥劑，氯氣干燥后再通入濕潤的有色布條不能驗證氯氣的漂白性，所以C中I、II、III依次放入濕潤的有色布條、無水氯化鈣、干燥的有色布條，故合理選項是d。