Question

實驗室用二氧化錳跟濃鹽酸反應制備干燥純凈的氯氣．進行此實驗，所用儀器如圖：

（1）連接上述儀器的正確順序是（填各接口處的字母）：

 

接

 

，

 

接

 

，

 

接

 

，

 

接

 

．
（2）在裝置中①飽和食鹽水起的作用是

 

．②濃硫酸起的作用是

 

．
（3）寫出氣體發(fā)生裝置中進行的反應的化學方程式：

 

．
（4）實驗室制備氯氣的裝置與下列哪種氣體的裝置相類似

 

．
A、O₂         B、CO₂     C、HCl       D、NH₃
（5）多余的氯氣用

 

吸收．
（6）8.7g二氧化錳和37%濃鹽酸100mL（密度為1.19g/mL）充分反應，生成的氯氣在標準狀況下的體積為多少毫升？（要求書寫計算過程）

Answer 1

考點：氯氣的實驗室制法

專題：實驗題

分析：二氧化錳跟濃鹽酸反應制備干燥純凈的氯氣，氣體的制備一般經(jīng)過氣體的發(fā)生裝置，凈化、除雜、干燥裝置，再經(jīng)收集裝置，尾氣處理裝置，根據(jù)這個思路結(jié)合所學知識來解題．
（1）根據(jù)實驗發(fā)生裝置→除雜裝置→收集裝置→尾氣處理裝置排序；
（2）根據(jù)氯氣、氯化氫的性質(zhì)分析；根據(jù)濃硫酸的性質(zhì)分析；
（3）根據(jù)氯氣的制備反應書寫化學方程式；
（4）依據(jù)實驗制備氣體所用原料的物質(zhì)狀態(tài)和反應條件選擇裝置，氯氣制備是固體和液體加熱反應制氣體；
（5）根據(jù)氯氣的化學性質(zhì)進行判斷；
（6）依據(jù)化學方程式的過量計算判斷，以全部反應的物質(zhì)計算生成的氯氣；

解答： 解：（1）實驗裝置的連接順序為：發(fā)生裝置→除雜裝置→收集裝置→尾氣處理裝置；因為收集的是氣體，所以除雜裝置中長導管進氣，段導管出氣；因為飽和食鹽水中有水，濃硫酸有吸水性，所以先連接飽和食鹽水裝置后連接濃硫酸裝置；收集裝置中，因為氯氣的濃度大于空氣的，所以長導管進氣短導管出氣．
故答案為：E-C，D-A，B-H，G-F；
（2）氯化氫極易溶于水，氯氣能溶于水，且與水反應，Cl₂+H₂O=H⁺+Cl^-+HClO，食鹽水溶液中的氯離子抑制氯氣的溶解，降低氯氣的溶解度；濃硫酸有吸水性，且不和氯氣反應，所以可用濃硫酸干燥氯氣．
故答案為：除去揮發(fā)出的HCl氣體，抑制C1₂在水中的溶解；吸收水蒸氣，干燥Cl₂；
（3）實驗室利用裝置制備氯氣是利用 固體二氧化錳和液體濃鹽酸加熱反應制備，反應的化學方程式為：MnO₂+4HCl

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
故答案為：MnO₂+4HCl

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（4）實驗制備氣體所用原料的物質(zhì)狀態(tài)和反應條件選擇裝置，氯氣制備是固體+液體

△

氣體，是裝置選擇的原則；
A、氧氣是固體和固體加熱制氣體；故A不符合；
B、二氧化碳是固體和液體不加熱制氣體，故B不符合；
C、氯化氫是氯化鈉固體和濃硫酸液體加熱制氣體，符合氯氣制備裝置，故C符合；
D、氨氣是固體和固體加熱制氣體，故D不符合；
故選C．
（5）要吸收氯氣，氯氣的溶解度較小，必須使氯氣反應化學反應，選項中能夠與氯氣反應的有氫氧化鈉溶液；
故答案為：氫氧化鈉溶液；
（6）8.7g二氧化錳和37%濃鹽酸100mL（密度為1.19g/mL）充分反應，二氧化錳物質(zhì)的量為0.1mol，濃鹽酸中氯化氫物質(zhì)的量=

100ml×1.19g/ml×37%

36.5g/mol

=1.2mol；鹽酸中氯化氫過量，MnO₂+4HCl

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；依據(jù)二氧化錳計算氯氣物質(zhì)的量為0.1mol，標準狀況下，氯氣的體積為2.24L即2240ml；
故答案為：2240ml；

點評：本題考查了實驗裝置儀器的連接順序是實驗發(fā)生裝置→除雜裝置→收集裝置→尾氣處理裝置；實驗室制備氣體的裝置選擇，實驗除雜的方法選擇和試劑作用，濃鹽酸和二氧化錳能反應過量判斷和計算．