Question

某学习小组设计了如图所示的实验方案来制取次氯酸钠和探究氯水的性质。图中：①为氯气发生装置；②试管里盛有15 mL 8% NaOH溶液，并置于冰水浴中；③试管里是滴有酚酞的NaOH溶液；④为尾气吸收装置。请填写下列空白：

（1）实验前必须对整套装置进行的操作是                        ；

（2）制取氯气时，在烧瓶里加入一定量的二氧化锰，通过__________（填写仪器名称）向烧瓶中加入适量的浓盐酸。实验时为了除去氯气中的氯化氢气体，可在①与②之间安装盛有           （填写下列编号字母）的净化装置。

a．碱石灰    b．饱和食盐水    c．浓硫酸    d．饱和碳酸氢钠溶液

（3）写出②装置中发生的离子反应方程式                    ；

（4）实验中可观察到③试管的实验现象是溶液褪色。某同学提出两种猜想：

猜想一：氯气与NaOH溶液发生反应使溶液褪色

猜想二：                                           。

请设计实验验证哪种猜想是正确的？

Answer

（1）检查装置的气密性（1分）；（2）分液漏斗（1分）；b（1分）；

（3）2OH-＋Cl2＝Cl-＋ClO-＋H2O（2分）；（4）氯水中含有的HClO起漂白作用（2分）；

取褪色后的溶液少量于试管中，滴加几滴NaOH溶液。若溶液恢复红色，说明猜想一是正确的，若溶液未恢复红色，说明猜想二是正确的（2分）；

【解析】

试题分析：（1）该装置是制取氯气并检验氯水等，有气体参加，所以实验前必须对整套装置进行的操作是检查装置的气密性；

（2）制取氯气时，在烧瓶里加入一定量的二氧化锰，通过分液漏斗向烧瓶中加入浓盐酸，这时在烧瓶中发生反应：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O，由于浓盐酸有挥发性，所以在制取的氯气中含有杂质HCl，实验时为了除去氯气中的氯化氢气体，可在①与②之间安装盛有饱和食盐水的装置，既可以除去杂质HCl，又可以减少Cl2的消耗；而其余的试剂，碱石灰、饱和碳酸氢钠溶液与两种物质都发生反应，不能使用，浓硫酸与两种物质都不能反应，也不能使用，答案选b；

（3）在②装置中Cl2与NaOH溶液发生反应产生次氯酸钠、氯化钠和水，发生的离子反应方程式是2OH-＋Cl2＝Cl-＋ClO-＋H2O；

（4）实验中可观察到③试管的实验现象是溶液褪色。某同学提出两种猜想：猜想一：氯气与NaOH溶液发生反应使溶液褪色；猜想二：氯水中含有的HClO起漂白作用，将红色物质氧化漂白，使物质褪色。设计实验验证哪种猜想是正确的是措施是向该无色溶液中加入过量的NaOH溶液，使溶液显碱性，若溶液变为红色，说明猜想一是正确的，若溶液未恢复红色，说明猜想二是正确的。

【考点定位】本题主要是考查氯气的制取、性质、试剂的选择、物质制取的离子方程式的书写、实验方案的设计与验证。

【名师点晴】实验安全问题在高考实验中极易出现，主要考查考生的安全意识。审题时要注意：①点燃可燃性气体，是否做到防爆炸，例如氢气、CO等。②加热液体混合物，是否做到防暴沸，例如蒸馏实验。③制取有毒气体，是否做到防中毒，例如CO、氯气、二氧化硫等。④排水法收集气体或用水吸收气体，是否做到防倒吸，氯气氨气、氯化氢、二氧化硫等。⑤制取对环境有污染的物质，是否做到防污染，例如氯气、二氧化硫等大气污染物。