Question

4．某同學用如圖所示裝置制取次氯酸鈉．圖中瓶乙盛飽和食鹽水，瓶丙盛濃硫酸，分液漏斗A中盛濃鹽酸．試完成下列問題：
（1）燒瓶B中盛MnO₂，大試管C中盛NaOH溶液．
（2）燒瓶B中發(fā)生反應的化學方程式MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；試管C中發(fā)生反應的離子方程式Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O．
（3）有同學認為可以省去某些裝置，你認為怎樣？
①能否省去乙裝置不能（答“能”或“不能”），理由是會降低NaClO的含量；
②能否省去丙裝置能（答“能”或“不能”），理由是NaOH溶液中含有水．

Answer 1

分析 本實驗目的是制備次氯酸鈉，根據實驗裝置可知，首先制備氯氣，甲裝置中發(fā)生反應為MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，因氯化氫易揮發(fā)，所以制得的氯氣中含有氯化氫、水，HCl氣體進入丁裝置中，消耗NaOH，降低NaClO的含量，所以通過B裝置將氯氣中的HCl除去，裝置丙：除去氯氣中的水蒸氣．要提高次氯酸鈉的含量，根據題意可知應在較低溫度下反應，否則如溫度過高則易生成NaClO₃，丁裝置中：冰水的作用防止Cl₂與NaOH溶液在溫度較高時，發(fā)生其他反應，低溫下氯氣和氫氧化鈉反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，反應的化學方程式為：Cl₂+2NaOH═NaCl+NaClO+H₂O，制得次氯酸鈉．
（1）依據圖中儀器特點結合反應流程分析，燒瓶B中盛MnO₂，大試管C中盛NaOH溶液；
（2）燒瓶B中二氧化錳和濃鹽酸發(fā)生氧化還原反應生成氯化錳、氯氣和水，試管C中氯氣和氫氧化鈉反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水；
（3）①氯化氫不除，氯化氫和氫氧化鈉反應生成氯化鈉和水會消耗NaOH，降低NaClO的含量；②氯氣與氫氧化鈉反應在溶液中進行，無需用丙裝置除去氯氣中的水．

解答 解：甲裝置中發(fā)生反應為MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，乙裝置中：用飽和的氯化鈉溶液除去氯氣中的氯化氫，裝置丙中：用濃硫酸除去氯氣中的水蒸氣，丁裝置中：冰水的作用防止Cl₂與NaOH溶液在溫度較高時，發(fā)生其他反應，試管C中氯氣和氫氧化鈉反應：Cl₂+2NaOH═NaCl+NaClO+H₂O．
（1）根據實驗裝置可知，首先制備氯氣，發(fā)生反應為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，則A中盛放濃鹽酸，B中盛放MnO₂，氯氣和NaOH反應生成次氯酸鈉，反應方程式為：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，氯氣經除雜后在C中和NaOH反應生成次氯酸鈉，
故答案為：MnO₂；NaOH溶液；
（2）燒瓶B中二氧化錳和濃鹽酸發(fā)生氧化還原反應：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，試管C中氯氣和氫氧化鈉反應：Cl₂+2NaOH═NaCl+NaClO+H₂O，其離子反應為Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O，
故答案為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O；
（3）①乙裝置不能省略，可用來除去HCl，否則氯化氫和氫氧化鈉反應生成氯化鈉和水會消耗NaOH，降低NaClO的含量，
故答案為：不能；會降低NaClO的含量；
②氯氣與氫氧化鈉溶液反應生成次氯酸鈉，反應在溶液中進行，則沒有必要除去氯氣中的水蒸氣，故答案為：能；NaOH溶液中含有水．

點評 本題考查氯氣的實驗室制法和氯氣的化學性質，題目難度中等，注意把握實驗的目的和反應原理，此為解答實驗題的關鍵，注意題中圖示信息．