Question

4．實驗室中用二氧化錳和濃鹽酸反應(yīng)制備氯氣．進行此實驗，所用儀器如圖：

（1）連接上述儀器的正確順序（填各接口處的字母）：接E-C；接D-A；接B-H；接G-F．
（2）在制備氯氣的發(fā)生裝置中，用到的玻璃儀器除酒精燈外，還有圓底燒瓶、分液漏斗．
（3）寫出用如圖裝置制備氯氣的離子方程式MnO₂+2Cl^-+4H⁺$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O：
（4）A、B兩組同學(xué)分別用兩種方法制取氯氣：A組用含146g HCl的濃鹽酸與足量的二氧化錳反應(yīng)；B組用87g二氧化錳與足量的濃鹽酸反應(yīng)，則所得氯氣的物質(zhì)的量的關(guān)系為A＜B（填“＞”、“＜”或“=”）
（5）實驗中飽和食鹽水的作用是除去揮發(fā)出的HCl氣體，抑制C1₂在水中的溶解：
（6）寫出氯氣尾氣吸收的化學(xué)方程式：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O．
（7）如何驗證氯氣已經(jīng)收集滿？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗發(fā)生裝置→除雜裝置→收集裝置→尾氣處理裝置排序；
（2）發(fā)生裝置是制備氯氣的裝置，需要圓底燒瓶、分液漏斗和酒精燈等；
（3）實驗制備氯氣氣的反應(yīng)為二氧化錳和濃鹽酸加熱反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水；
（4）濃鹽酸與MnO₂發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進行，鹽酸的濃度降低，還原性減弱，稀鹽酸與MnO₂不反應(yīng)，以此解答該題；
（5）根據(jù)氯氣、氯化氫的溶解性大小分析；
（6）氯氣有毒，多余的氯氣需要用氫氧化鈉吸收；
（7）氯氣為黃綠色氣體，密度大于空氣密度，依據(jù)集氣瓶是否充滿黃綠色氣體判斷；

解答 解：（1）實驗裝置的連接順序為：發(fā)生裝置→除雜裝置→收集裝置→尾氣處理裝置；除雜裝置中長導(dǎo)管進氣、短導(dǎo)管出氣；因為飽和食鹽水中有水，濃硫酸有吸水性，所以先連接盛有飽和食鹽水的裝置后連接盛濃硫酸的裝置；收集裝置中，氯氣的密度大于空氣的，應(yīng)該采用長進短出的方式，故導(dǎo)管連接順序為：E-C-D-A-B-H-G-F，
故答案為：E-C；D-A；B-H；G-F；
（2）在制備氯氣的發(fā)生裝置中，用到的玻璃儀器除酒精燈外，還有反應(yīng)容器圓底燒瓶、添加濃鹽酸的分液漏斗、加熱需要的酒精燈等，所以用到的玻璃儀器除酒精燈外，還有圓底燒瓶、分液漏斗，
故答案為：圓底燒瓶、分液漏斗；
（3）氣體發(fā)生裝置中進行的反應(yīng)是氯氣的實驗室制備，反應(yīng)的離子方程式為：MnO₂+2Cl^-+4H⁺$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：MnO₂+2Cl^-+4H⁺$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（4）反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4HCl（濃）+MnO₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
A．n（HCl）=$\frac{146g}{36.5g/mol}$=4mol，n（MnO₂）=$\frac{174g}{87g/mol}$=2mol，濃鹽酸與MnO₂發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進行，鹽酸的濃度降低，還原性減弱，稀鹽酸與MnO₂不反應(yīng)，所以生成的n（Cl₂）＜1mol；
B．n（MnO₂）=$\frac{87g}{8g/mol}$=1mol，由于濃鹽酸足量，生成的n（Cl₂）=1mol，所以所得C1₂ 的物質(zhì)的量的關(guān)系，A＜B，
故答案為：＜；
（5）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，
故答案為：除去揮發(fā)出的HCl氣體，抑制C1₂在水中的溶解；
（6）氯氣是有毒的氣體，氫氧化鈉溶液和氯氣反應(yīng)，所以可用氫氧化鈉溶液吸收多余的氯氣，防止污染空氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，
故答案為：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O；
（7）氯氣為黃綠色氣體，密度大于空氣密度，所以當(dāng)收集滿氯氣時，集氣瓶充滿黃綠色氣體，觀察集氣瓶是否充滿黃綠色氣體驗證，
答：集氣瓶充滿黃綠色氣體；

點評 本題考查了氯氣的實驗室制法及其化學(xué)性質(zhì)，題目難度中等，注意明確實驗裝置儀器的連接順序為：實驗發(fā)生裝置→除雜裝置→收集裝置→尾氣處理裝置；還要掌握實驗室制備氣體的裝置選擇、實驗除雜的方法選擇及試劑作用、化學(xué)方程式的書寫方法、反應(yīng)現(xiàn)象判斷等知識．