Question

3．如圖中，A是氯氣的發(fā)生裝置，B、C是凈化氣體的裝置，B裝置中裝有飽和食鹽水，D中裝鐵絲網(wǎng)；反應(yīng)后E的底部有棕色固體聚集；F是吸收多余氣體的裝置．

（1）上述裝置中有一處錯誤，請指出是B處（用字母表示）．
（2）B裝置的作用是除去Cl₂中混有的HCl氣體，C裝置中需要加入濃H₂SO₄．
（3）寫出A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，寫出D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2FeCl₃ ．
（4）如果A中產(chǎn)生氯氣3.36L（標準狀況），請計算：消耗MnO₂的物質(zhì)的量0.15mol，被氧化的HCl的物質(zhì)的量0.3mol．

Answer 1

分析 （1）實驗制備氯氣中含雜質(zhì)氣體氯化氫和水蒸氣，洗氣裝置除雜質(zhì)要遵循長進短出；
（2）根據(jù)混合氣體的成分及雜質(zhì)的性質(zhì)分析；
（3）根據(jù)氯氣的性質(zhì)判斷生成物，從而寫出方程式，制備氯氣是固體二氧化錳和濃鹽酸加熱反應(yīng)生成，氯氣和鐵反應(yīng)生成氯化鐵；
（4）在MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+2H₂O+Cl₂↑中，Mn元素的化合價降低，氧化劑為MnO₂，1mol氧化劑反應(yīng)轉(zhuǎn)移2mole^-，根據(jù)化學(xué)方程式判斷MnO₂與Cl₂的物質(zhì)的量關(guān)系，根據(jù)Cl₂的物質(zhì)的量計算MnO₂的物質(zhì)的量，進而計算MnO₂的質(zhì)量，根據(jù)中反應(yīng)化合價的變化判斷被氧化的HCl的物質(zhì)的量．

解答 解：（1）B裝置是除去氯氣中含雜質(zhì)氣體氯化氫，裝置中導(dǎo)管短進長出，洗氣裝置除雜質(zhì)要遵循長進短出，所以B裝置錯誤；故答案為：B；
（2）濃鹽酸有揮發(fā)性，所以氯氣中含有氯化氫氣體，氯化氫極易溶于水，氯氣能溶于水，且與水反應(yīng)，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，所以可用飽和食鹽水除去氯氣中混有的氯化氫氣體；水蒸氣和鐵在高溫的條件下反應(yīng)干擾實驗，利用濃硫酸的吸水性，且不和氯氣反應(yīng)，用濃硫酸干燥氯氣，
故答案為：除去Cl₂中混有的HCl氣體；濃H₂SO₄；
（3）A中發(fā)生的反應(yīng)是二氧化錳氧化濃鹽酸生成氯氣，反應(yīng)的離子方程式為MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，氯氣有強氧化性，能把變價金屬氧化成最高價態(tài)，所以氯氣和鐵反應(yīng)的生成物是氯化鐵，故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2FeCl₃ ；
（4）由反應(yīng)MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O系數(shù)比得：n（MnO₂）=n（Cl₂）=$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$=0.15mol，由反應(yīng)MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O系數(shù)比得：被氧化的HCl的物質(zhì)的量n（HCl）=2n（Cl₂）=2×0.15mol=0.3mol，
故答案為：0.15mol；0.3mol．

點評 本題考查了氯氣的實驗室制備原理、裝置、雜質(zhì)氣體的處理，考查了化學(xué)方程式的書寫，掌握氯氣及其化合物性質(zhì)是解答的關(guān)鍵，題目難度中等．