Question

12．實驗室用MnO₂粉末與濃鹽酸共熱制取氯氣：MnO₂+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
實驗Ι  驗證氯氣能否與水反應，某同學設計了如圖1所示的實驗裝置：

（1）從如圖2選擇適合A處的裝置②（填序號）．
（2）裝置B中能否觀察到預期的實驗現(xiàn)象？不能（填“能”或“不能”），請說明理由Cl₂中可能混有少量的水蒸氣，氯氣與水反應生成具有漂白性次氯酸．
實驗II  測定反應后A中殘余鹽酸的濃度
步驟一：配制100mL1.00mol?L^-1的NaOH溶液，配制過程如下：
①稱量4.0gNaOH固體，在燒杯中用適量蒸餾水溶解，冷卻．
②將燒杯中的溶液轉移至100mL容量瓶中，并用少量蒸餾水洗滌燒杯內(nèi)壁及玻璃棒2～3次，洗滌液也注入容量瓶中．
③繼續(xù)加蒸餾水至刻度線1～2cm處，改用膠頭滴管滴加蒸餾水至凹槽面最低處與刻度線相切．
④蓋上瓶塞，上下顛倒搖勻，將所配溶液轉移至指定試劑瓶中，貼上標簽．
步驟二：取2.00mL反應后A中的溶液，稀釋后滴加步驟一配制所得NaOH溶液，恰好完全反應時，消耗NaOH溶液的體積為11.80mL．
（3）完成步驟一的空格．
（4）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，計算反應后A中殘余鹽酸的濃度為5.90mol•L^-1．
（5）某同學欲通過測Cl^-濃度來推測反應后A中殘余鹽酸的濃度，取2.00mL反應后A中的溶液，價2.00mol•L^-1AgNO₃溶液至不再產(chǎn)生沉淀時，發(fā)現(xiàn)所加的AgNO₃溶液的體積遠大于理論值5.80mL，其原因是殘余溶液中，n（Cl^-）＞n（H⁺）．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)反應物狀態(tài)和反應條件選擇發(fā)生裝置；
（2）依據(jù)氯氣不具有漂白性，次氯酸具有漂白性，結合從A中出來的氣體的成分解答；
（3）①依據(jù)m=CVM計算需要溶質(zhì)的質(zhì)量；
②配制100mL1.00mol?L^-1的NaOH溶液，應選擇100mL容量瓶，在容量瓶中配制；
③依據(jù)定容操作解答；
（4）溶液具有均一性，依據(jù)鹽酸與氫氧化鈉反應關系n（HCl）=n（NaOH）計算鹽酸的物質(zhì)的量濃度；
（5）依據(jù)MnO₂+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O可知反應后溶液中剩余物為鹽酸和氯化錳，n（Cl^-）＞n（H⁺），據(jù)此解答．

解答 解：（1）實驗室用MnO₂粉末與濃鹽酸共熱制取氯氣：MnO₂+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，反應物狀態(tài)為固體與液體，反應條件為加熱，所以選擇裝置②為發(fā)生裝置；
故答案為：②；
（2）裝置B、C中有色布條都褪色，與預期的實驗現(xiàn)象不同，原因Cl₂中可能混有少量的水蒸氣，Cl₂中可能混有少量的水蒸氣，氯氣與水反應生成具有漂白性次氯酸；
故答案為：不能；Cl₂中可能混有少量的水蒸氣，氯氣與水反應生成具有漂白性次氯酸；
（3）①配制100mL1.00mol?L^-1的NaOH溶液，需要氫氧化鈉質(zhì)量m=0.1L×1.00mol/L×40g/mol=4.0g；
故答案為：4.0；
②配制100mL1.00mol?L^-1的NaOH溶液，應選擇100mL容量瓶，在容量瓶中配制；
故答案為：100mL容量瓶；
③定容時，繼續(xù)加蒸餾水至刻度線1～2cm處，改用膠頭滴管滴加蒸餾水至凹槽面最低處與刻度線相切；
故答案為：膠頭滴管；
（4）設反應后剩余鹽酸的物質(zhì)的量濃度為C，則依據(jù)鹽酸與氫氧化鈉反應關系n（HCl）=n（NaOH）得11.80mL×1.00mol/L=2.00mL×C，解得C=5.90mol/L，
故答案為：5.90；
（5）依據(jù)MnO₂+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O可知反應后溶液中剩余物為鹽酸和氯化錳，n（Cl^-）＞n（H⁺），所以通過測Cl^-濃度來推測反應后A中殘余鹽酸的濃度，取2.00mL反應后A中的溶液，加2.00mol?L^-1AgNO₃溶液至不再產(chǎn)生沉淀時，發(fā)現(xiàn)所加的AgNO₃溶液的體積遠大于理論值5.80mL；
故答案為：殘余溶液中，n（Cl^-）＞n（H⁺）．

點評 本題考查了氯氣的實驗室制備方法和氯氣的性質(zhì)檢驗，以及配制一定物質(zhì)的量濃度溶液，明確氯氣制備原理及性質(zhì)、熟悉配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的一般步驟即可解答，題目難度不大．