Question

16．欲選用下列部分裝置在實(shí)驗(yàn)室中以MnO₂和濃鹽酸為原料制取純凈、干燥的氯氣．

（1）圓底燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O．
（2）按氣流方向由左到右，導(dǎo)管口連接順序?yàn)閍→b→c→g→h→d．
（3）裝置連接好后，在裝藥品前，需檢驗(yàn)裝置的氣密性，具體方法是關(guān)閉分液漏斗的活塞，將導(dǎo)管插入水中；微熱圓底燒瓶；若導(dǎo)管末端產(chǎn)生氣泡，停止加熱，導(dǎo)管中有一段水柱形成，說(shuō)明裝置不漏氣．
（4）B中飽和食鹽水的作用是除去Cl₂中混有的HCl氣體；E中濃硫酸的作用是除去Cl₂中混有的水蒸氣
（5）C燒杯中NaOH溶液的作用是尾氣處理，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O
（6）若生成2.8L標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí)的氯氣，被氧化的HCl的物質(zhì)的量為多少0.25 mol．

Answer 1

分析 （1）圓底燒瓶中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；
（2）生成的Cl₂含有HCl、H₂O，所以a連接b、c，通過(guò)飽和食鹽水除去HCl、繼續(xù)連接g、h，通過(guò)濃硫酸，除去H₂O，再連接d，即可收集純凈、干燥的氯氣；
（3）裝置密閉后改變裝置內(nèi)的壓強(qiáng)，看導(dǎo)氣管是否有氣泡冒出，停止加熱是否有液體上升設(shè)計(jì)；
（4）濃鹽酸易揮發(fā)，制備的氯氣中含有氯化氫和水蒸氣，通過(guò)飽和食鹽水可以吸收氯化氫，通過(guò)濃硫酸可以吸收氯氣中的水蒸氣，據(jù)此解答；
（5）氯氣有毒，需要進(jìn)行尾氣處理，氯氣能夠與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，被氫氧化鈉吸收，二者反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水；
（6）氯化氫與二氧化錳反應(yīng)生成氯氣、氯化錳和水，4mol氯化氫參加反應(yīng)，只有2mol被氧化，結(jié)合方程式計(jì)算解答．

解答 解：（1）圓底燒瓶中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；
故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（2）生成的Cl₂含有HCl、H₂O，所以a連接b、c，通過(guò)飽和食鹽水除去HCl、繼續(xù)連接g、h，通過(guò)濃硫酸，除去H₂O，再連接d，即可收集純凈、干燥的氯氣；
故答案為：b→c→g→h→d；
（3）連接好儀器，裝藥品前裝置的氣密性檢查方法是：關(guān)閉分液漏斗的活塞，將導(dǎo)管插入水中；微熱圓底燒瓶；若導(dǎo)管末端產(chǎn)生氣泡，停止加熱，導(dǎo)管中有一段水柱形成，說(shuō)明裝置不漏氣；
故答案為：關(guān)閉分液漏斗的活塞，將導(dǎo)管插入水中；微熱圓底燒瓶；若導(dǎo)管末端產(chǎn)生氣泡，停止加熱，導(dǎo)管中有一段水柱形成，說(shuō)明裝置不漏氣；
（4）濃鹽酸易揮發(fā)，制備的氯氣中含有氯化氫和水蒸氣，通過(guò)飽和食鹽水可以吸收氯化氫，通過(guò)濃硫酸可以吸收氯氣中的水蒸氣；
故答案為：除去Cl₂中混有的HCl氣體；  除去Cl₂中混有的水蒸氣；
（5）氯氣有毒，需要進(jìn)行尾氣處理，氯氣能夠與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，被氫氧化鈉吸收，二者反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，方程式：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，所以C中氫氧化鈉作用尾氣處理；
故答案為：尾氣處理；  Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O；
（6）2.8L標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí)的氯氣，物質(zhì)的量n=$\frac{2.8L}{22.4L/mol}$=0.125mol，則：
MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O   被氧化HCl
                             1mol            2mol    
                             0.125mol          n

n=0.25mol，
故答案為：0.25．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了氯氣的實(shí)驗(yàn)室制備和收集，明確制備原理及氯氣的性質(zhì)是解題關(guān)鍵，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度不大．