Question

15．在實(shí)驗(yàn)室中用二氧化錳和濃鹽酸反應(yīng)制備干燥的氯氣，裝置圖如圖：

制備氯氣的反應(yīng)方程式為MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
（1）在上述反應(yīng)中，每消耗0.4mol HCl，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.2mol，生成的Cl₂的質(zhì)量為7.1g．
（2）C中裝有飽和食鹽水，其作用是吸收揮發(fā)的HCl氣體．
（3）D中所盛試劑是濃H₂SO₄，作用是吸收水蒸氣（或干燥Cl₂）．
（4）E用的是向上排空氣法收集氣體．
（5）F中盛放的試劑是NaOH溶液，反應(yīng)的離子方程式為Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)方程式MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O可知，參加反應(yīng)的氯化氫有4mol，只有2mol做還原劑被氧化，生成1mol氯氣，轉(zhuǎn)移2，mol電子，據(jù)此分析解答；
（2）（3）濃鹽酸易揮發(fā)，制備的氯氣中含有氯化氫、水蒸氣雜質(zhì)，依據(jù)氯化氫在飽和食鹽水中溶解度不大，濃硫酸具有吸水性的性質(zhì)可以依次通過盛有飽和食鹽水的洗氣瓶除去氯化氫，通過盛有濃硫酸的洗氣瓶除去水蒸氣；
（4）依據(jù)氯氣密度大于空氣密度解答；
（5）氯氣有毒，直接排放能引起空氣污染，氯氣能夠與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉水．

解答 解：（1）在MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O反應(yīng)中，每消耗0.4mol HCl，則有0.2mol氯化氫做還原劑，被氧化生成0.1mol氯氣，質(zhì)量為：0.1mol×71g/mol=7.1g；轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.2mol；
故答案為：0.2mol；7.1g；
（2）濃鹽酸易揮發(fā)，制備的氯氣中含有氯化氫，氯化氫在飽和食鹽水中溶解度不大，所以可以通過盛有飽和食鹽水的洗氣瓶C除去氯化氫；
故答案為：吸收揮發(fā)的HCl氣體；
（3）制備的氯氣中含有水蒸汽，濃硫酸具有吸水性，通過盛有濃硫酸的洗氣瓶D可以除去氯氣中的水蒸氣；
故答案為：濃H₂SO₄；吸收水蒸氣（或干燥Cl₂）；
（4）氯氣密度大于空氣密度，應(yīng)采用向上排空氣法收集；
故答案為：上；
（5）氯氣有毒，直接排放能引起空氣污染，氯氣能夠與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉水，離子方程式：Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O，所以可以用盛放氫氧化鈉溶液的F吸收過量的氯氣；
故答案為：NaOH溶液；Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了氯氣的實(shí)驗(yàn)室制備，明確氯氣實(shí)驗(yàn)室制備原理和性質(zhì)是解題關(guān)鍵，題目難度不大．