Question

13．如圖Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是常見的氣體發(fā)生裝置；V、VI是氣體收集裝置，根據(jù)要求回求答下列問題：
（1）氣體發(fā)生裝置的選擇：若用CaCO₃與鹽酸反應(yīng)制CO₂，則可選擇Ⅲ；（填序號(hào)）若用I裝置制取氯氣，則濃鹽酸應(yīng)盛放在分液漏斗（填I(lǐng)中的儀器名稱）．寫出實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的化學(xué)方程式MnO₂+4HC1（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnC1₂+C1₂↑+2H₂O．
（2）收集裝置的選擇：若選用V為氯氣收集裝置，則氯氣應(yīng)從A口通入．用化學(xué)方法檢驗(yàn)氯氣收集滿的方法是將濕潤的淀粉KI試紙放在B口處，試紙變藍(lán)色，證明氯氣已集滿．
（3）實(shí)驗(yàn)室制取氯氣，多余的氯氣要進(jìn)行尾氣處理，一般將尾氣通入到NaOH溶液溶液中，其發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaOH+Cl₂=NaCl+NaClO+H₂O．
（4）氣體的吸收：若經(jīng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)1體積的水已吸收336體積的HCl，且得到的溶液的密度為1.08g/cm³，則所得溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為10.5mol/L．（保留一位小數(shù)）

Answer 1

分析 （1）若用CaCO₃與鹽酸反應(yīng)制CO₂，為固體和液體的反應(yīng)，常溫下可進(jìn)行；用I裝置制取氯氣，濃鹽酸放在分液漏斗中，濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件下反應(yīng)生成氯氣、氯化錳和水；
（2）氯氣密度比空氣大，用向上排空法收集，可用濕潤的淀粉碘化鉀驗(yàn)滿；
（3）氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，可用于吸收尾氣；
（4）設(shè)水的體積為1L，HCl的體積為336L，根據(jù)n=$\frac{V}{{V}_{m}}$計(jì)算氣體的物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算氣體的質(zhì)量，根據(jù)溶液總質(zhì)量計(jì)算所得鹽酸溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，根據(jù)c=$\frac{1000ρω}{M}$計(jì)算溶液的物質(zhì)的量濃度．

解答 解：（1）若用CaCO₃與鹽酸反應(yīng)制CO₂，為固體和液體的反應(yīng)，常溫下可進(jìn)行，可選擇Ⅲ裝置，用I裝置制取氯氣，濃鹽酸放在分液漏斗中，濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件下反應(yīng)生成氯氣、氯化錳和水，反應(yīng)的方程式為：MnO₂+4HC1（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnC1₂+C1₂↑+2H₂O，
故答案為：Ⅲ；分液漏斗；MnO₂+4HC1（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnC1₂+C1₂↑+2H₂O；
（2）氯氣的密度大于空氣的密度，所以應(yīng)采用向上排空氣法收集氯氣，故A為進(jìn)氣口；氯氣的氧化性大于碘的氧化性，所以氯氣能置換出碘化鉀中的碘，且碘遇淀粉變藍(lán)色，所以可用濕潤的淀粉KI試紙檢驗(yàn)是否收集滿了氯氣．
故答案為：A；將濕潤的淀粉KI試紙放在B口處，試紙變藍(lán)色，證明氯氣已集滿；
（3）氯氣有毒，逸出會(huì)污染大氣，所以不能讓氯氣逸出；氯氣和水能反應(yīng)是鹽酸和次氯酸，鹽酸和次氯酸是酸，都能和堿反應(yīng)，所以可用氫氧化鈉溶液吸收氯氣，
故答案為：NaOH溶液；2NaOH+Cl₂=NaCl+NaClO+H₂O；
（4）1體積的水已吸收336體積的HCl，可設(shè)水的體積為1L，HCl的體積為336L，則標(biāo)準(zhǔn)狀況下336L HCl的物質(zhì)的量為：$\frac{336L}{22.4L/mol}$=15mol，質(zhì)量為m=nM=36.5g/mol×15mol=547.5g，則所得鹽酸溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w=$\frac{547.5g}{1000g+547.5g}$×100%≈35.4%，
溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為：c=$\frac{1000×1.08×35.4%}{36.5}$mol/L≈10.5mol/L，
故答案為：10.5．

點(diǎn)評 本題考查了實(shí)驗(yàn)裝置的應(yīng)用、物質(zhì)的量濃度的計(jì)算，側(cè)重于氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法、氣體的檢驗(yàn)等知識(shí)的考查，題目難度中等，注意根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)及反應(yīng)條件選擇相應(yīng)的裝置，明確物質(zhì)的量濃度與溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的關(guān)系，試題培養(yǎng)了學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)、化學(xué)計(jì)算能力．