Question

2．如圖是實(shí)驗(yàn)室制備四氯化硅的裝置示意圖．已知：四氯化硅遇水極易反應(yīng)．

請回答下列問題：
（1）寫出裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．
（2）裝置A中g(shù)管的作用是使溶液順利滴下．
（3）干燥管F中堿石灰的作用是防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入h裝置與四氯化硅反應(yīng)．
（4）該組實(shí)驗(yàn)裝置中存在的缺陷是缺少吸收多余氯氣的裝置，導(dǎo)致污染環(huán)境．

Answer 1

分析 由制備四氯化硅的實(shí)驗(yàn)流程可知，A中發(fā)生二氧化錳與濃鹽酸的反應(yīng)生成氯氣，B中飽和實(shí)驗(yàn)水除去HCl，C裝置中濃硫酸干燥氯氣，D中發(fā)生Si與氯氣的反應(yīng)生成四氯化硅，由信息可知，四氯化硅的沸點(diǎn)低，則E裝置冷卻可收集四氯化硅，F(xiàn)可防止空氣中的水進(jìn)入，以此來解答．
（1）裝置A中是實(shí)驗(yàn)室利用濃鹽酸和二氧化錳混合加熱制取氯氣；
（2）裝置A中通過分液漏斗滴加濃鹽酸，使用g裝置可使漏斗液面上方與圓底燒瓶內(nèi)連通，保證壓強(qiáng)相等，有利于濃鹽酸流下；
（3）F中的堿石灰易吸收水和酸性氣體，h裝置是收集四氯化硅的，可結(jié)合四氯化硅遇水極易水解來考慮；
（4）實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)物如果沒有全部轉(zhuǎn)化為生成物，過量的氯氣因有毒如果不處理會造成環(huán)境污染．

解答 解：由制備四氯化硅的實(shí)驗(yàn)流程可知，A中發(fā)生二氧化錳與濃鹽酸的反應(yīng)生成氯氣，B中飽和實(shí)驗(yàn)水除去HCl，C裝置中濃硫酸干燥氯氣，D中發(fā)生Si與氯氣的反應(yīng)生成四氯化硅，由信息可知，四氯化硅的沸點(diǎn)低，則E裝置冷卻可收集四氯化硅，F(xiàn)可防止空氣中的水進(jìn)入，最后要考慮處理含氯氣的尾氣，防止污染環(huán)境．
（1）裝置A是氯氣發(fā)生裝置，是利用濃鹽酸和二氧化錳混合加熱制取氯氣，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，故答案為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）濃鹽酸有揮發(fā)性，故分液漏斗要加蓋，加蓋后如沒有g(shù)管，則鹽酸就不易流下去，g管的作用是平衡壓強(qiáng)，使液體順利流出并防止漏氣，故答案為：使液體順利流出并防止漏氣；
（3）四氯化碳遇水極易水解，則干燥管F的作用為防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入h，故答案為：防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入h；
（4）反應(yīng)過程中氯氣過量，過量的氯氣如不處理會造成環(huán)境污染，而裝置中無尾氣處理過程，這是本實(shí)驗(yàn)裝置的缺陷，故答案為：缺少吸收多余氯氣的裝置，導(dǎo)致污染環(huán)境．

點(diǎn)評 本題考查制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，為高頻考點(diǎn)，把握制備原理及實(shí)驗(yàn)流程中的反應(yīng)、物質(zhì)的性質(zhì)等為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與評價(jià)，題目難度不大．