Question

1774年瑞典化學家舍勒用軟錳礦（主要成分是二氧化錳）和濃鹽酸共熱得到黃綠色氣體．甲、乙兩個同學分別采取上述反應原理，各制取一瓶氯氣，并用其驗證Cl₂與水反應產物的性質．甲、乙同學采用的裝置如下圖所示，回答下列問題：
（1）寫出實驗中制備氯氣的化學方程式

 

．
（2）對于乙同學的實驗裝置，要停止實驗，其操作順序是

 

．
①停止加熱  ②取出集氣瓶蓋好  ③將導管加裝防倒吸裝置后伸入到燒堿溶液中

（3）甲、乙兩同學分別向收集到的氯氣中加入適量的水，充分振蕩后分成兩份，均做了以下兩個實驗．實驗操作、現(xiàn)象、結論記錄如下：

實驗序號	實驗操作	現(xiàn)象	結論
①	加品紅溶液	溶液褪色	氯氣與水反應的產物有漂白性
②	加入NaHCO3粉末	有無色氣泡產生	氯氣與水反應的產物具有較強的酸性

請你填寫下表，評價甲、乙同學實驗①、②的結論（填合理或不合理）：

實驗序號	甲	乙
①
②

若不合理，理由是

 

（4）實驗中甲、乙兩同學均發(fā)現(xiàn)：濃鹽酸與MnO₂混合加熱生成氯氣，稀鹽酸與MnO₂混合加熱不生成氯氣．針對上述現(xiàn)象，甲、乙兩同學對“影響氯氣生成的原因”進行了討論，并設計了以下實驗方案：
a．稀鹽酸滴入MnO₂中，然后通入HCl氣體，加熱
b．稀鹽酸滴入MnO₂中，然后加入NaCl固體，加熱
c．稀鹽酸滴入MnO₂中，然后加入濃硫酸，加熱
d．MnO₂與NaCl的濃溶液混合，加熱
e．濃硫酸與NaCl固體、MnO₂固體混合，加熱
①實驗b的目的是

 

；實驗c的目的是

 

．
②實驗現(xiàn)象：a、c、e有黃綠色氣體生成，b、d沒有黃綠色氣體生成．由此得出影響氯氣生成的原因是

 

．

Answer 1

考點：氯氣的實驗室制法,氯、溴、碘的性質實驗

專題：實驗題

分析：（1）鹽酸二氧化錳在加熱條件下反應生成氯氣、氯化錳和水；
（2）按照實驗操作安全及尾氣處理要求：乙同學停止實驗應先取出集氣瓶，將多余的氯氣通入氫氧化鈉，最后停止加熱；
（3）甲同學用向上排空氣法收集氯氣，因為氯化氫具有揮發(fā)性，所以收集的氯氣中含有大量的氯化氫，氯化氫與碳酸氫鈉反應生成二氧化碳氣體，對氯水成分的檢驗造成干擾；乙同學制備的氯氣中無氯化氫不會對氯水中的氯化氫的檢驗造成干擾；
（4）①氯化鈉固體電離產生氯離子，加入氯化鈉固體，改變氯離子濃度；硫酸電離產生大量氫離子，加入濃硫酸實際改變氫離子濃度；
②依據(jù)實驗現(xiàn)象分析實驗結論．

解答： 解：（1）實驗室制備氯氣的方程式為：MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
故答案為：MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）氯氣有毒不能排放到空氣中，先停止加熱容易發(fā)生倒吸，所以乙同學的實驗裝置，要停止實驗，其操作順序為：先取出集氣瓶，將多余的氯氣通入氫氧化鈉，最后停止加熱；
故答案為：②③①；
（3）甲同學用向上排空氣法收集氯氣，因為氯化氫具有揮發(fā)性，所以收集的氯氣中含有大量的氯化氫，氯化氫與碳酸氫鈉反應生成二氧化碳氣體，對氯水成分的檢驗造成干擾；乙同學制備的氯氣中無氯化氫不會對氯水中的氯化氫的檢驗造成干擾；
故答案為：

實驗序號	甲	乙
①	合理	合理
②	不合理	合理

因為甲同學收集的氯氣中含有大量的氯化氫雜質，溶于水時也會與碳酸氫鈉粉末反應而產生氣泡；
（4）①b加入氯化鈉固體，改變氯離子濃度；c加入濃硫酸，改變的是氫離子的濃度；
故答案為：探究氯離子濃度對反應的影響；探究氫離子濃度對反應的影響；
②a、c、e有黃綠色氣體生成，b、d沒有黃綠色氣體生成，由此得出影響氯氣生成與氫離子濃度大小有關，故答案為：氫離子濃度大�。�

點評：本題為實驗評價，題目難度中等，明確反應的原理，實驗設計的目的是解題關鍵．