Question

某研究性學習小組設計如圖裝置制取氯氣并以氯氣為原料進行實驗．

（1）裝置A燒瓶中發(fā)生反應的化學方程式為   ；

（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）實驗時，先點燃A處的酒精燈，再點燃D處酒精燈，寫出D中反應的化學方程式   ，寫出E中反應的離子方程式   ；

（4）若實驗中用12mol•L^﹣1濃鹽酸10mL與足量的MnO₂反應，生成Cl₂的物質的量總是小于0.03mol，試分析可能存在的原因是：①   ，②   ．

欲使反應生成Cl₂的物質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驗中應采取的措施是   ．

Answer 1

考點：  氯氣的實驗室制法；氯氣的化學性質．

專題：  實驗題．

分析：  （1）濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件下反應生成氯化錳、氯氣和水，注意稀鹽酸和二氧化錳不反應；

（2）根據氯化氫和氯氣的性質分析選用除雜試劑；濃硫酸常常干燥能和堿反應氣體；

（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，氯氣有強氧化性，能把二價鐵離子氧化為三價鐵離子，尾氣吸收需要用氫氧化鈉溶液吸收氯氣；

（4）反應過程中濃鹽酸是易揮發(fā)性酸，隨反應進行鹽酸濃度減小，稀鹽酸和二氧化錳不能生成氯氣；反應過程中盡可能減少反應為損失，緩慢加熱減少氯化氫的揮發(fā)；

解答：  解：（1）濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件下反應生成氯化錳、氯氣和水MnO₂+4HCl（濃） MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O

，注意稀鹽酸和二氧化錳不反應．

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飽和食鹽水；濃硫酸常常干燥能和堿反應氣體，故選濃硫酸．

故答案為：除去HCl；吸收水蒸氣；

（3）實驗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，氯氣有強氧化性，和鐵反應生成氯化鐵，反應的化學方程式為：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）反應過程中濃鹽酸是易揮發(fā)性酸，隨反應進行鹽酸濃度減小，稀鹽酸和二氧化錳不能生成氯氣；若實驗中用12mol•L^﹣1濃鹽酸10mL與足量的MnO₂反應，生成Cl₂的物質的量總是小于0.03mol，原因是HCl揮發(fā)，濃鹽酸變稀不再反應；欲使反應生成Cl₂的物質的量最大程度的接近0.03mol，反應過程中盡可能減少反應為損失，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；慢慢滴加濃鹽酸，緩緩加熱；

點評：  本題考查了氯氣的實驗室制法及化學性質，難度不大，氯氣的氧化性、二價鐵離子和三價鐵離子的檢驗是2015屆高考的熱點，注意方向反應過程的量的變化，題目難度中等．