Question

實驗室常用MnO₂與濃鹽酸反應制備Cl₂（反應裝置如圖1所示）．
（1）制備實驗開始時，先檢查裝置氣密性，接下來的操作依次是______（填序號）．
A．往燒瓶中加入MnO₂粉末　 B．加熱　　C．往燒瓶中加入濃鹽酸
制備反應會因鹽酸濃度下降而停止．為測定已分離出過量MnO₂后的反應殘余液中鹽酸的濃度，探究小組同學提出的下列實驗方案：
甲方案：與足量AgNO₃溶液反應，稱量生成的AgCl質量．
乙方案：與已知量CaCO₃（過量）反應，稱量剩余固體的質量．
丙方案：與足量Zn反應，測量生成的H₂體積．
繼而進行下列判斷和實驗：
（2）判定甲方案不可行，理由是______．
（3）乙方案的實驗發(fā)現(xiàn)，固體中含有MnCO₃，說明碳酸鈣在水中存在______，測定的結果會：______（填“偏大”、“偏小”或“準確”）．
進行丙方案實驗：裝置如圖2所示（夾持器具已略去）．
（4）使Y形管中的殘余清液與鋅粒反應的正確操作是將______轉移到______中．
（5）反應完畢，每間隔1分鐘讀取氣體體積，發(fā)現(xiàn)氣體體積逐漸減小，直至不變．氣體體積逐次減小的原因是______
（排除裝置和實驗操作的影響因素）．
（6）小組內又有同學提出還可采用酸堿中和滴定法測定殘余液中鹽酸的濃度，但還需經查閱資料知道：______．

Answer 1

解：（1）加藥順序一般是先加入固體藥品，再加入液藥品，最后再加熱．檢查裝置氣密性后，先加入固體，再加入液體：濃鹽酸，然后加熱；則依次順序是ACB，
故答案為：ACB；
（2）與足量AgNO₃溶液反應，稱量生成的AgCl質量，加入足量的硝酸銀溶液只能求出氯離子的量，而不能求出剩余鹽酸的濃度，
故答案為：殘余液中的MnCl₂也會與AgNO₃反應形成沉淀；只能計算出Cl^-的量，而不能算出H⁺的量，且n（Cl^-）＞n（H⁺）；
（3）根據(jù)題意碳酸錳的Ksp比碳酸鈣小，由于部分碳酸鈣與轉化成碳酸錳沉淀，稱量剩余的固體質量會偏大，這樣一來反應的固體減少，實驗結果偏小，
故答案為：沉淀溶解平衡；偏�。�
（4）使Zn粒進入殘余清液中讓其發(fā)生反應．這樣殘余清液就可以充分反應，如果反過來，殘余清液不可能全部轉移到左邊，故答案為：Zn粒；殘余清液；
（5）反應完畢后，每間隔1分鐘讀取氣體體積．氣體體積逐漸減小，氣體體積逐漸減小的原因是氣體未冷卻到室溫，當溫度冷卻到室溫后，氣體體積不再改變，
故答案為：裝置內氣體尚未冷至室溫；
（6）采用酸堿中和滴定法測定殘余液中鹽酸的濃度，堿滴定溶液先和酸反應后再和氯化錳反應生成氫氧化錳沉淀，需要知道錳離子開始沉淀的PH才能計算鹽酸消耗的氫氧化鈉計算剩余鹽酸的量，故答案為：Mn²⁺開始沉淀時的pH．
分析：（1）檢查氣密性后先向燒瓶中加入二氧化錳再用分液漏斗加入濃鹽酸加熱反應制取氯氣；
（2）反應過程中氯化氫的作用是做還原劑和做酸，生成物中有氯化錳，含有氯離子，加入硝酸銀只能計算得到氯離子的量不能確定是否剩余氫離子；
（3）碳酸鈣轉化為碳酸錳說明實現(xiàn)了沉淀轉化，碳酸鈣存在沉淀溶解平衡，會導致測定結果偏�。�
（4）依據(jù)鋅粒與稀鹽酸反應生成氫氣進行分析解答；化學反應釋放熱量，氣體體積具有熱脹冷縮的特點．使Zn粒進入殘余清液中讓其發(fā)生反應．這樣殘余清液就可以充分反應，如果反過來，殘余清液不可能全部轉移到左邊．
（5）反應完畢時，相同時間內則氣體體積減少，又排除了其它影響因素，只能從氣體本身角度思考，聯(lián)想到該反應是放熱的，就可能想到氣體未冷卻；
（6）依據(jù)滴定實驗過程中的化學反應定量計算，氯化錳和氫氧化鈉反應生成氫氧化錳沉淀．
點評：本題考查了實驗室制取氣體的實驗步驟的掌握和應用，以及依據(jù)酸的性質分析、設計實驗的能力．實驗室制備氯氣的試劑添加順序，中和滴定的實驗操作和原理，題目難中等．