Question

20．如圖所示，將儀器A中的濃鹽酸滴加到盛有MnO₂的燒瓶中，加熱后產(chǎn)生的氣體依次通過(guò)裝置B和C，然后再通過(guò)加熱的石英玻璃管D（放置有鐵粉）．請(qǐng)回答：

（1）燒瓶中反應(yīng)的化學(xué)方程式是MnO₂+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．
（2）裝置B中盛放液體是飽和NaCl溶液，氣體通過(guò)裝置B的目的是吸收氯氣中混有的雜質(zhì)HCl．裝置C中盛放的液體是濃硫酸，氣體通過(guò)裝置C的目的是干燥氯氣．
（3）燒杯E中盛放的液體是NaOH溶液．
（4）資料表明D中產(chǎn)物有以下性質(zhì)：①受熱易升華，冷卻后易凝華；②遇H₂O（g）劇烈反應(yīng)．為收集D中產(chǎn)物，在D與E之間，除增加收集裝置外，還需要增加干燥裝置．
（5）當(dāng)電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目為6.02×10²³個(gè)時(shí)生成的氯氣的物質(zhì)的量為0.5mol，生成的氯氣用0.5mol/L的NaOH溶液2L．

Answer 1

分析 實(shí)驗(yàn)室用加熱二氧化錳與濃鹽酸方法制取氯氣，因?yàn)闈恹}酸具有揮發(fā)性，所以制備的氯氣中含有氯化氫和水蒸氣，要得到純凈的氯氣，應(yīng)除去氯化氫和水蒸氣，可以依次通過(guò)盛有飽和食鹽水、濃硫酸的洗氣瓶進(jìn)行除雜，氯氣與鐵在加熱條件下反應(yīng)生成氯化鐵，氯氣有毒，直接排放到空氣中能夠污染空氣，應(yīng)進(jìn)行尾氣處理，氯氣能夠與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，可以選擇氫氧化鈉溶液吸收過(guò)量的氯氣，據(jù)此解答．
（1）實(shí)驗(yàn)室用加熱二氧化錳與濃鹽酸方法制取氯氣；
（2）濃鹽酸易揮發(fā)，發(fā)生裝置生成的氯氣中含有氯化氫和水蒸氣，通過(guò)飽和食鹽水除去氯化氫氣體，通過(guò)濃硫酸溶液吸收水蒸氣；
（3）裝置E是氫氧化鈉溶液，用來(lái)吸收未反應(yīng)的氯氣，防止污染空氣，氯氣和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水；
（4）生成的氯化鐵①受熱易升華，冷卻后易凝華；②遇H₂O（g）劇烈反應(yīng)，需要防止水蒸氣進(jìn)入裝置D；
（5）依據(jù)方程式：MnO₂+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，生成1mol氯氣轉(zhuǎn)移2mol電子；依據(jù)2NaOH+Cl₂═NaCl+H₂O+NaClO，計(jì)算需要?dú)溲趸�鈉溶液體積．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)室用加熱二氧化錳與濃鹽酸方法制取氯氣，二者加熱生成氯化錳、氯氣和水，方程式：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
故答案為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）濃鹽酸具有揮發(fā)性，所以制備的氯氣中含有氯化氫和水蒸氣，要得到純凈的氯氣，應(yīng)除去氯化氫和水蒸氣，氯氣在飽和食鹽水中溶解度不大，氯化氫易溶于水，所以選擇盛有飽和食鹽水的B裝置除去氯化氫，濃硫酸具有吸水性，可以干燥氯氣，所以選擇盛有濃硫酸的洗氣瓶C除去水蒸氣；
故答案為：飽和NaCl溶液； 吸收氯氣中混有的雜質(zhì)HCl；濃硫酸；干燥氯氣；
（3）氯氣有毒，直接排放到空氣中能夠污染空氣，應(yīng)進(jìn)行尾氣處理，氯氣能夠與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，反應(yīng)離子方程式：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O，可以選擇氫氧化鈉溶液吸收過(guò)量的氯氣；
故答案為：NaOH溶液；
（4）生成的氯化鐵①受熱易升華，冷卻后易凝華；②遇H₂O（g）劇烈反應(yīng)，需要防止水蒸氣進(jìn)入裝置D，為收集D中產(chǎn)物，在D與E之間，除增加收集裝置外，還需要增加干燥裝置，防止裝置E中水蒸氣進(jìn)入，
故答案為：干燥；
（5）依據(jù)方程式：MnO₂+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，生成1mol氯氣轉(zhuǎn)移2mol電子，則當(dāng)當(dāng)電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目為6.02×10²³個(gè)物質(zhì)的量為1mol時(shí)，生成的氯氣的物質(zhì)的量為0.5mol，依據(jù)2NaOH+Cl₂═NaCl+H₂O+NaClO，0.5mol氯氣消耗氫氧化鈉1mol，用0.5mol/L的NaOH溶液體積為：$\frac{1mol}{0.5mol/L}$=2L；
故答案為：0.5； 2．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了氯氣的實(shí)驗(yàn)室制備和性質(zhì)檢驗(yàn)、有關(guān)方程式的計(jì)算，把握發(fā)生的反應(yīng)、實(shí)驗(yàn)裝置的作用、實(shí)驗(yàn)原理為解答的關(guān)鍵，題目難度不大．