Question

18．某校化學興趣小組在加熱條件下利用二氧化錳與濃鹽酸反應來制取并收集氯氣．
（1）寫出該反應的化學方程式MnO₂+4HCl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．
（2）若要制取純凈干燥的氯氣，應使氣體依次通過裝有飽和食鹽水和濃硫酸的洗氣瓶．
（3）該小組稱取8.7g二氧化錳與足量10mol•L^-1的濃鹽酸反應，理論上可制得氯氣的體積（標準狀況）V₁=22.4L．
（4）若該小組量取了10mol•L^-1的濃鹽酸40mL，與足量的二氧化錳反應，理論上產生氯氣的體積為V₂（標準狀況），則V₁＞V₂（填“＞”、“=”或“＜”）

Answer 1

分析 （1）二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應生成氯化錳、水和氯氣；
（2）氯氣中混有水蒸氣和HCl，可用濃硫酸干燥，用飽和食鹽水除去氯化氫；
（3）根據二氧化錳和氯氣的關系式計算生成氯氣的體積；
（4）濃鹽酸具有較強的還原性，可與二氧化錳發(fā)生氧化還原反應，但稀鹽酸不反應．

解答 解：（1）二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應生成氯化錳、水和氯氣，反應為MnO₂+4HCl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：MnO₂+4HCl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）濃鹽酸有揮發(fā)性，濃鹽酸、水在加熱時會產生氣體，所以氯氣中含有氯化氫、水蒸氣；氯化氫極易溶于水，且飽和食鹽水中含有氯離子，抑制氯氣的溶解，所以飽和食鹽水的作用是吸收氯化氫氣體；濃硫酸有吸水性，所以其作用是除水蒸氣，
故答案為：飽和食鹽水；濃硫酸；
（3）設理論上可制得氯氣的體積（標準狀況）V₁，
MnO₂+4HCl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
87g                            22.4L  
8.7g                            V₁
所以 V₁=2.24 L
故答案為：22.4；
（4）10mol•L^-1的濃鹽酸40mL，n（HCl）=0.4mol，與足量的二氧化錳反應，因為濃鹽酸和二氧化錳反應生成氯氣，稀鹽酸和二氧化錳不反應，所以隨著反應的進行，濃鹽酸變成稀鹽酸，反應不再進行，故V₂＜V₁，
故答案為：＞．

點評 本題考查了氯氣的實驗室制法等知識點，側重于學生的分析、計算能力的考查，難度不大，注意濃鹽酸和二氧化錳能反應生成氯氣，稀鹽酸和二氧化錳不反應．