Question

14．氯及其化合物在合成消毒劑、藥物等方面具有廣泛用途．二氧化氯（ClO₂，黃綠色易溶于水的氣體）是高效、低毒的消毒劑，某興趣小組通過如圖裝置，對二氧化氯及氯氣的性質進行了研究：
（1）打開分液漏斗A的活塞，燒瓶中發(fā)生反應：2NaClO₃+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2ClO₂↑+Cl₂↑+2NaCl+2H₂O為使ClO₂在C中被穩(wěn)定劑充分吸收，滴加稀鹽酸的速度宜慢（填“快”或“慢”）．
（2）ClO₂處理過的飲用水會含有一定量的NaClO₂．若要除去超標的NaClO₂，下列物質最適宜的是d（填標號）．
a、明礬   b、碘化鉀   c、鹽酸   d、硫酸亞鐵
（3）寫出D中甲烷的第一步反應化學方程式CH₄+Cl₂ $\stackrel{光照}{→}$CH₃Cl+HCl．
（4）E裝置的作用是cd（填編號）．
a、收集氣體   b、吸收氯氣   c、防止倒吸   d、吸收氯化氫
（5）E裝置除生成鹽酸外，還含有有機物，從E中分離出鹽酸的最佳方法為分液．該裝置還有缺陷，原因是沒有進行尾氣處理，其尾氣主要成分為ab（填編號）．
a、CH₄     b、CH₃Cl    c、CH₂Cl₂    d、CHCl₃．

Answer 1

分析 （1）滴加稀鹽酸的速度過快，生成的ClO₂的速率快，不利于ClO₂在C中被穩(wěn)定劑充分吸收；
（2）亞氯酸鹽具有強氧化性，明礬不能被氧化，KI被氧化為碘單質，鹽酸可能被氧化為氯氣，Fe²⁺將ClO₂^-還原成Cl^-，Fe²⁺被氧化為鐵離子，且鐵離子水解生成膠體可凈化飲用水；
（3）D中是氯氣與甲烷發(fā)生取代反應，第一步反應生成一氯甲烷與HCl；
（4）裝置E中用來吸收產生的HCl，為了防止倒吸現象的發(fā)生，安裝了一個球形干燥管；
（5）E裝置中除了有鹽酸生成外，還含有有機物，由于有機物都難溶于水，是互不相溶的兩層液體物質，所以從E中分離出鹽酸的最佳方法是分液，二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳均是油狀的液體，只有一氯甲烷是氣體，還可能有過量的甲烷．

解答 解：（1）滴加稀鹽酸的速度過快，生成的ClO₂的速率快，不利于ClO₂在C中被穩(wěn)定劑充分吸收，滴加稀鹽酸的速度宜慢不宜快，故答案為：慢；
（2）亞氯酸鹽具有強氧化性，明礬不能被氧化，KI被氧化為碘單質，鹽酸可能被氧化為氯氣，Fe²⁺將ClO₂^-還原成Cl^-，Fe²⁺被氧化為鐵離子，且鐵離子水解生成膠體可凈化飲用水，故用硫酸亞鐵除去NaClO₂最適宜，故答案為：d；
（3）甲烷與氯氣反應生成一氯甲烷的方程式為：CH₄+Cl₂ $\stackrel{光照}{→}$CH₃Cl+HCl，
故答案為：CH₄+Cl₂ $\stackrel{光照}{→}$CH₃Cl+HCl；
（4）裝置E中用來吸收產生的HCl，為了防止倒吸現象的發(fā)生，安裝了一個球形干燥管，故答案為：cd；
（5）E裝置中除了有鹽酸生成外，還含有二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳，二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳不溶于水，能分層，可用分液分開；
反應生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳均是油狀的液體，只有一氯甲烷是氣體，還可能有過量的甲烷，
故答案為：分液；ab．

點評 本題考查物質制備與性質實驗、甲烷和氯氣的取代反應、物質的分離提純、對裝置的分析評價等，根據所學知識即可進行回答，難度中等．