题目
某研究性学习小组欲探究氯气的化学性质，设计如图所示的实验装置。干燥的Cl2 铜粉-|||-A 空试管 水 紫色石AgNO3NaOH-|||-B C 蕊溶液 溶液 溶液-|||-D E F已知：该装置气密性良好，铜粉放在耐高温托盘内（托盘不与氯气反应，防止硬质玻璃管炸裂）。请回答下列问题：（1）A中发生的化学反应方程式为 ____ ；为防止铜与空气中的氧气反应，在加热之前应该进行的操作为 ____ 。（2）B装置中空试管的作用是 ____ 。（3）实验中，观察到D中颜色的变化为 ____ 。（4）当观察到E装置中AgNO3溶液中出现 ____ （填实验现象）时，点燃酒精灯加热；写出AgNO3溶液中发生反应的化学方程式： ____ 、 ____ 。（5）F中氢氧化钠溶液的作用是 ____ ，发生反应的离子方程式为 ____ 。
某研究性学习小组欲探究氯气的化学性质，设计如图所示的实验装置。
已知：该装置气密性良好，铜粉放在耐高温托盘内（托盘不与氯气反应，防止硬质玻璃管炸裂）。请回答下列问题：
（1）A中发生的化学反应方程式为 ____ ；为防止铜与空气中的氧气反应，在加热之前应该进行的操作为 ____ 。
（2）B装置中空试管的作用是 ____ 。
（3）实验中，观察到D中颜色的变化为 ____ 。
（4）当观察到E装置中AgNO3溶液中出现 ____ （填实验现象）时，点燃酒精灯加热；写出AgNO3溶液中发生反应的化学方程式： ____ 、 ____ 。
（5）F中氢氧化钠溶液的作用是 ____ ，发生反应的离子方程式为 ____ 。
已知：该装置气密性良好，铜粉放在耐高温托盘内（托盘不与氯气反应，防止硬质玻璃管炸裂）。请回答下列问题：
（1）A中发生的化学反应方程式为 ____ ；为防止铜与空气中的氧气反应，在加热之前应该进行的操作为 ____ 。
（2）B装置中空试管的作用是 ____ 。
（3）实验中，观察到D中颜色的变化为 ____ 。
（4）当观察到E装置中AgNO3溶液中出现 ____ （填实验现象）时，点燃酒精灯加热；写出AgNO3溶液中发生反应的化学方程式： ____ 、 ____ 。
（5）F中氢氧化钠溶液的作用是 ____ ，发生反应的离子方程式为 ____ 。
题目解答
答案
解：（1）A中发生的化学反应方程式为Cu+Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuCl2；为防止铜与空气中的氧气反应，在加热之前应该进行的操作为向装置中通入氯气，
故答案为：Cu+Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuCl2；向装置中通入氯气；
（2）B装置中空试管的作用是防倒吸，
故答案为：防倒吸；
（3）D中Cl2和水反应生成HCl、HClO，紫色石蕊试液遇酸变红色，HClO使溶液褪色，所以实验中观察到D中颜色的变化为先变红色后褪色，
故答案为：先变红色后褪色；
（4）E中氯气和水反应生成HCl能和AgNO3溶液反应生成AgCl白色沉淀，所以当观察到E装置中AgNO3溶液中出现白色沉淀时，点燃酒精灯加热；AgNO3溶液中发生反应的化学方程式：Cl2+H2O=HCl+HClO、AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3，
故答案为：生成白色沉淀；Cl2+H2O=HCl+HClO；AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3；
（5）F中氢氧化钠溶液的作用是处理尾气，发生反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，
故答案为：处理尾气；Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
故答案为：Cu+Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuCl2；向装置中通入氯气；
（2）B装置中空试管的作用是防倒吸，
故答案为：防倒吸；
（3）D中Cl2和水反应生成HCl、HClO，紫色石蕊试液遇酸变红色，HClO使溶液褪色，所以实验中观察到D中颜色的变化为先变红色后褪色，
故答案为：先变红色后褪色；
（4）E中氯气和水反应生成HCl能和AgNO3溶液反应生成AgCl白色沉淀，所以当观察到E装置中AgNO3溶液中出现白色沉淀时，点燃酒精灯加热；AgNO3溶液中发生反应的化学方程式：Cl2+H2O=HCl+HClO、AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3，
故答案为：生成白色沉淀；Cl2+H2O=HCl+HClO；AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3；
（5）F中氢氧化钠溶液的作用是处理尾气，发生反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，
故答案为：处理尾气；Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
解析
本题以探究氯气的化学性质实验装置为载体，考查以下核心内容：
- 铜与氯气反应的条件及产物：需注意反应条件为加热，且需排除氧气干扰；
- 防倒吸装置的作用：理解空试管在实验中的关键作用；
- 氯水的性质验证：通过石蕊试液颜色变化体现酸性和漂白性；
- 实验操作的逻辑顺序：通过AgNO₃溶液中现象判断何时开始加热；
- 尾气处理的必要性及反应原理：明确NaOH溶液的作用及对应离子方程式。
第（1）题
反应方程式
铜在加热条件下与干燥的Cl₂反应生成CuCl₂，方程式为：
$\text{Cu} + \text{Cl}_2 \xrightarrow{\Delta} \text{CuCl}_2$
防止氧化操作
实验前需通入Cl₂，排出装置内空气，避免铜与氧气反应。
第（2）题
防倒吸作用
B装置中空试管通过物理隔断，防止后续装置中的液体倒吸入反应管，保护反应装置。
第（3）题
石蕊试液变化
Cl₂溶于水生成HCl和HClO：
$\text{Cl}_2 + \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{HCl} + \text{HClO}$
HCl使溶液显酸性（变红），HClO具有漂白性（褪色），故现象为先变红后褪色。
第（4）题
观察现象
当E中AgNO₃溶液出现白色沉淀（AgCl），说明Cl₂已干燥，此时点燃酒精灯加热A装置。
反应方程式
- Cl₂与水反应：
$\text{Cl}_2 + \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{HCl} + \text{HClO}$ - HCl与AgNO₃反应：
$\text{AgNO}_3 + \text{HCl} \rightarrow \text{AgCl} \downarrow + \text{HNO}_3$
第（5）题
尾气处理作用
F中NaOH溶液用于吸收未反应的Cl₂，防止污染。
离子方程式
$\text{Cl}_2 + 2\text{OH}^- \rightarrow \text{Cl}^- + \text{ClO}^- + \text{H}_2\text{O}$