Question

某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)如圖裝置制取氯氣并以氯氣為原料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
（1）裝置A燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______；
（2）裝置B中飽和食鹽水的作用是______，裝置C中濃硫酸的作用是______；
（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，先點(diǎn)燃______處的酒精燈，再點(diǎn)燃______處酒精燈，寫出D中反應(yīng)的化學(xué)方程式______，寫出E中反應(yīng)的離子方程式______；
（4）若實(shí)驗(yàn)中用12mol?L^-1濃鹽酸10mL與足量的MnO₂反應(yīng)，生成Cl₂的物質(zhì)的量總是小于0.03mol，試分析可能存在的原因是：①______，②______．
欲使反應(yīng)生成Cl₂的物質(zhì)的量最大程度的接近0.03mol，則在裝置氣密性良好的前提下實(shí)驗(yàn)中應(yīng)采取的措施是______．

Answer 1

解：（1）濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件下反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水MnO₂+4HCl（濃） MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
，注意稀鹽酸和二氧化錳不反應(yīng)．
故答案為：MnO₂+4HCl（濃）MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）制取的氯氣中混有氯化氫氣體和水蒸氣，氯化氫極易溶于水，氯氣也能溶于水，所以不能用水除去氯化氫氣體；氯氣和 水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，食鹽水中含有氯離子，能抑制氯氣的溶解，所以要想除去氯氣中的氯化氫應(yīng)飽和食鹽水；濃硫酸常常干燥能和堿反應(yīng)氣體，故選濃硫酸．
故答案為：除去HCl；　吸收水蒸氣；
（3）實(shí)驗(yàn)開始需要先生成氯氣充滿裝置后，再加熱D處鐵和氯氣發(fā)生反應(yīng)，氯氣有強(qiáng)氧化性，能把二價(jià)鐵離子氧化為三價(jià)鐵離子，反應(yīng)的離子方程式為：2Fe+3Cl₂=2FeCl₃；尾氣吸收需要用氫氧化鈉溶液吸收氯氣，反應(yīng)的離子方程式為，Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
故答案為：A；　D；2Fe+3Cl₂=2FeCl₃； Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
（4）反應(yīng)過程中濃鹽酸是易揮發(fā)性酸，隨反應(yīng)進(jìn)行鹽酸濃度減小，稀鹽酸和二氧化錳不能生成氯氣；若實(shí)驗(yàn)中用12mol?L^-1濃鹽酸10mL與足量的MnO₂反應(yīng)，生成Cl₂的物質(zhì)的量總是小于0.03mol，原因是HCl揮發(fā)，濃鹽酸變稀不再反應(yīng)；欲使反應(yīng)生成Cl₂的物質(zhì)的量最大程度的接近0.03mol，反應(yīng)過程中盡可能減少反應(yīng)為損失，緩慢加熱減少氯化氫的揮發(fā)；
故答案為：HCl揮發(fā)，濃鹽酸變稀不再反應(yīng)；慢慢滴加濃鹽酸，緩緩加熱；
分析：（1）濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件下反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水，注意稀鹽酸和二氧化錳不反應(yīng)；
（2）根據(jù)氯化氫和氯氣的性質(zhì)分析選用除雜試劑；濃硫酸常常干燥能和堿反應(yīng)氣體；
（3）先生成氯氣充滿裝置后再加熱D處鐵和氯氣發(fā)生反應(yīng)，氯氣有強(qiáng)氧化性，能把二價(jià)鐵離子氧化為三價(jià)鐵離子，尾氣吸收需要用氫氧化鈉溶液吸收氯氣；
（4）反應(yīng)過程中濃鹽酸是易揮發(fā)性酸，隨反應(yīng)進(jìn)行鹽酸濃度減小，稀鹽酸和二氧化錳不能生成氯氣；反應(yīng)過程中盡可能減少反應(yīng)為損失，緩慢加熱減少氯化氫的揮發(fā)；
點(diǎn)評(píng)：本題考查了氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法及化學(xué)性質(zhì)，難度不大，氯氣的氧化性、二價(jià)鐵離子和三價(jià)鐵離子的檢驗(yàn)是高考的熱點(diǎn)，注意方向反應(yīng)過程的量的變化，題目難度中等．