Question

6．如圖所示是某學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)室制備干燥Cl₂及吸收多余Cl₂的實(shí)驗(yàn)裝置圖，根據(jù)圖中的裝置和有關(guān)試劑回答下列問(wèn)題．
（1）指出圖中的各處錯(cuò)誤：
①不能用稀鹽酸，而應(yīng)用濃鹽酸；
②應(yīng)有加熱裝置，應(yīng)用酒精燈加熱；
③盛濃硫酸和盛飽和食鹽水的洗氣瓶位置顛倒；
④兩洗氣瓶里進(jìn)氣導(dǎo)管和出氣導(dǎo)管的長(zhǎng)短不對(duì)．
（2）在改過(guò)后的裝置中，寫(xiě)出下列物質(zhì)的作用：
①飽和食鹽水除去Cl₂中的氯化氫；
②濃硫酸除去氯氣中的水蒸氣；
③NaOH溶液吸收多余的氯氣．
（3）在改正過(guò)的裝置中，制取氯氣所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；NaOH溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+2H₂O．

Answer 1

分析 實(shí)驗(yàn)室用二氧化錳與濃鹽酸加熱制備氯氣，濃鹽酸易揮發(fā)，制備的氯氣中含有氯化氫和水蒸氣，依次通過(guò)盛有飽和食鹽水、濃硫酸的洗氣瓶除去雜質(zhì)，氯氣密度大于空氣密度，用向上排氣法收集，氯氣有毒，過(guò)量的氯氣應(yīng)用氫氧化鈉溶液吸收；
（1）①稀鹽酸與二氧化錳不反應(yīng)；
②用二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)需要加熱；
③濃鹽酸易揮發(fā)，制備的氯氣中含有氯化氫和水蒸氣，依次通過(guò)盛有飽和食鹽水、濃硫酸的洗氣瓶除去雜質(zhì)；
④洗氣瓶中進(jìn)氣管應(yīng)插入液面以下；
（2）濃鹽酸易揮發(fā)制備的氯氣中含有氯化氫和水蒸氣，依據(jù)氯化氫易溶于水、氯氣在飽和食鹽水中溶解度不大選擇飽和食鹽水除去氯化氫，依據(jù)濃硫酸具有吸水性選擇濃硫酸干燥氯氣，氯氣有毒，能夠與氫氧化鈉反應(yīng)被氫氧化鈉吸收，可以用氫氧化鈉進(jìn)行尾氣處理；
（3）二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)生成氯氣、氯化錳和水，氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，據(jù)此書(shū)寫(xiě)離子方程式．

解答 解：實(shí)驗(yàn)室用二氧化錳與濃鹽酸加熱制備氯氣，濃鹽酸易揮發(fā)，制備的氯氣中含有氯化氫和水蒸氣，依次通過(guò)盛有飽和食鹽水、濃硫酸的洗氣瓶除去雜質(zhì)，氯氣密度大于空氣密度，用向上排氣法收集，氯氣有毒，過(guò)量的氯氣應(yīng)用氫氧化鈉溶液吸收；
（1）指出圖中的各處錯(cuò)誤：
①不能用稀鹽酸，而應(yīng)用濃鹽酸；
②應(yīng)有加熱裝置，應(yīng)用酒精燈加熱；
③盛濃硫酸和盛飽和食鹽水的洗氣瓶位置顛倒；
④兩洗氣瓶里進(jìn)氣導(dǎo)管和出氣導(dǎo)管的長(zhǎng)短不對(duì)；
故答案為：①不能用稀鹽酸，而應(yīng)用濃鹽酸；
②應(yīng)有加熱裝置，應(yīng)用酒精燈加熱；
③盛濃硫酸和盛飽和食鹽水的洗氣瓶位置顛倒；
④兩洗氣瓶里進(jìn)氣導(dǎo)管和出氣導(dǎo)管的長(zhǎng)短不對(duì)；
（2）濃鹽酸易揮發(fā)制備的氯氣中含有氯化氫和水蒸氣，依據(jù)氯化氫易溶于水、氯氣在飽和食鹽水中溶解度不大選擇飽和食鹽水除去氯化氫，依據(jù)濃硫酸具有吸水性選擇濃硫酸干燥氯氣，氯氣有毒，能夠與氫氧化鈉反應(yīng)被氫氧化鈉吸收，可以用氫氧化鈉進(jìn)行尾氣處理．
所以：①飽和食鹽水除去Cl₂中的氯化氫；②濃硫酸除去氯氣中的水蒸氣；③NaOH溶液吸收多余的氯氣；
故答案為：①飽和食鹽水除去Cl₂中的氯化氫；②濃硫酸除去氯氣中的水蒸氣；③NaOH溶液吸收多余的氯氣；
（3）二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)生成氯氣、氯化錳和水，離子方程式：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，離子方程式：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+2H₂O；
故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+2H₂O；

點(diǎn)評(píng) 本題考查了氯氣的制備，明確氯氣制備原理及性質(zhì)是解題關(guān)鍵，題目難度不大．