Question

14．如圖是實(shí)驗(yàn)室以MnO₂和濃鹽酸反應(yīng)制Cl₂并凈化和收集的裝置，試回答以下問題：

（1）如何檢驗(yàn)裝置的氣密性？關(guān)閉分液漏斗活塞，將導(dǎo)管插入水中，用酒精燈微熱燒瓶，導(dǎo)管口有氣泡冒出，移開酒精燈，水上升到導(dǎo)管中形成一段穩(wěn)定的水柱，則證明裝置的氣密性良好．
（2）燒瓶中發(fā)生的反應(yīng)方程式是MnO₂+4HCl=MnCl₂+Cl₂+2H₂O．
（3）裝置中飽和食鹽水的作用是除去HCl，濃硫酸的作用是吸收水蒸氣．
（4）裝置中燒杯中盛放的溶液是NaOH，作用是吸收Cl₂，其中發(fā)生反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O．
（5）以含14.6g HCl的濃鹽酸與足量MnO₂充分反應(yīng)，制得的Cl₂在標(biāo)準(zhǔn)狀況下總小于2.24L，原因可能是
①隨著反應(yīng)進(jìn)行，鹽酸濃度變小，MnO₂與稀鹽酸不反應(yīng)，該反應(yīng)停止；
②加熱過快，部分HCl揮發(fā)．

Answer 1

分析 （1）裝置氣密性的檢驗(yàn)方法是：利用壓強(qiáng)差觀察液柱是否上升，如果上升，說明氣密性好，否則不好；
（2）燒瓶中發(fā)生的二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)生成氯化錳和氯氣；
（3）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；
（4）氯氣的尾氣處理用氫氧化鈉溶液吸收，反應(yīng)的離子方程式為：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
（5）二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)，與稀鹽酸不反應(yīng)．

解答 解：（1）裝置氣密性的檢驗(yàn)方法是：利用壓強(qiáng)差觀察液柱是否上升，如果上升，說明氣密性好，否則不好，故答案為：關(guān)閉分液漏斗活塞，將導(dǎo)管插入水中，用酒精燈微熱燒瓶，導(dǎo)管口有氣泡冒出，移開酒精燈，水上升到導(dǎo)管中形成一段穩(wěn)定的水柱，則證明裝置的氣密性良好；
（2）燒瓶中發(fā)生的二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)生成氯化錳和氯氣，所以燒瓶中發(fā)生的反應(yīng)方程式是MnO₂+4HCl=MnCl₂+Cl₂+2H₂O，故答案為：MnO₂+4HCl=MnCl₂+Cl₂+2H₂O；
（3）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；
（4）氯氣的尾氣處理用氫氧化鈉溶液吸收，反應(yīng)的離子方程式為：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O，故答案為：NaOH；吸收Cl₂；Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
（5）濃鹽酸與足量MnO₂反應(yīng)制取Cl₂，反應(yīng)需要加熱，氯化氫易揮發(fā)，加熱過快，部分HCl揮發(fā)，同時反應(yīng)消耗氯化氫，并生成水，隨反應(yīng)的不斷進(jìn)行濃鹽酸的濃度逐漸變稀，稀鹽酸不反應(yīng)不與MnO₂反應(yīng)，
故答案為：①隨著反應(yīng)進(jìn)行，鹽酸濃度變小，MnO₂與稀鹽酸不反應(yīng)，該反應(yīng)停止；②加熱過快，部分HCl揮發(fā)．

點(diǎn)評 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、關(guān)鍵是清楚實(shí)驗(yàn)的目的與原理，題目難度中等．