Question

1．用MnO₂和濃鹽酸制取純凈干燥的氯氣，并讓氯氣與銅粉反應(yīng)制取純凈的無水CuCl₂，裝置如圖所示．

請回答下列問題：
（1）B中選用的試劑是飽和食鹽水，其作用是吸收氯化氫；E中選用的試劑是氫氧化鈉溶液，其作用是吸收多余氯氣．
（2）D中反應(yīng)的化學(xué)方程式是Cu+Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuCl₂，將此生成物溶于少量水，得到藍(lán)色溶液．
（3）A中制取氯氣離子反應(yīng)方程式：MnO₂+4H⁺+2Cl^-Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O．
現(xiàn)將17.4gMnO₂與200g 36.5%的濃鹽酸（過量）完全反應(yīng)，把反應(yīng)后所得溶液稀釋到400ml．計算：①生成Cl₂的體積（折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況）為4.48L．
②反應(yīng)中被氧化的HCl的物質(zhì)的量為0.4mol．
③稀釋后溶液中Cl^-的物質(zhì)的量濃度為4mol/L．

Answer 1

分析 （1）濃鹽酸易揮發(fā)，從A中制得的氯氣含有雜質(zhì)氯化氫、水蒸氣，依次通過盛有飽和食鹽水、和濃硫酸的洗氣瓶除去，氯氣有毒，不能直接排放到空氣中，需要進(jìn)行尾氣處理；
（2）銅與氯氣反應(yīng)生成氯化銅；氯化銅溶液為藍(lán)色；
（3）二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下生成氯化錳、氯氣和水；
①鹽酸過量，二氧化錳完全反應(yīng)，計算二氧化錳的物質(zhì)的量，依據(jù)方程式計算生成氯氣的體積；
②依據(jù)方程式MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O可知消耗4mol氯化氫，有2mol 被氧化；
③依據(jù)氯原子守恒計算剩余氯離子的物質(zhì)的量，依據(jù)C=$\frac{n}{V}$計算氯離子的物質(zhì)的量濃度．

解答 解：（1）從A中制得的氯氣含有雜質(zhì)氯化氫、水蒸氣，依次通過盛有飽和食鹽水、和濃硫酸的洗氣瓶除去，氯氣有毒，不能直接排放到空氣中，氯氣能夠與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，被氫氧化鈉溶液吸收，可用氫氧化鈉進(jìn)行尾氣處理，吸收過量的氯氣；
故答案為：吸收氯化氫；氫氧化鈉溶液；收多余氯氣；
（2）銅與氯氣反應(yīng)生成氯化銅，化學(xué)方程式：Cu+Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuCl₂；氯化銅溶液為藍(lán)色；
故答案為：Cu+Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuCl₂；   藍(lán)；
（3）二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下生成氯化錳、氯氣和水，離子方程式：MnO₂+4H⁺+2Cl^-Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
17.4gMnO₂的物質(zhì)的量：n（MnO₂）=$\frac{17.4g}{87g/mol}$=0.2mol；200g 36.5%的濃鹽酸中含有氯化氫的物質(zhì)的量：n（HCl）=$\frac{200g×36.5%}{36.5g/mol}$=2mol，
①依據(jù)方程式可得：
MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
1mol   4                22.4L
0.2mol  n               V
所以1：0.2=22.4：V，解得V=4，48L；
故答案為：4.48；  
 ②1：0.2=4：n，解得n=0.8mol，所以參加反應(yīng)的氯化氫的物質(zhì)的量為0.8mol，依據(jù)方程式MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O可知消耗4mol氯化氫，有2mol 被氧化，所以當(dāng)消耗0.8mol氯化氫時，被氧化的HCl的物質(zhì)的量為0.4mol；
故答案為；0.4；
 ③由Cl元素守恒可知反應(yīng)后溶液中n（Cl^-）=2mol-0.2mol×2=1.6mol，稀釋后溶液中Cl-的物質(zhì)的量濃度為$\frac{1.6mol}{0.4L}$=4 mol/L；
故答案為：4．

點(diǎn)評 本題考查了氯氣的制備和有關(guān)方程式的計算，明確氯氣制備原理和氯氣的性質(zhì)是解題關(guān)鍵，題目難度不大．