Question

如圖表示在沒有通風(fēng)櫥的條件下制備氯氣時(shí)設(shè)計(jì)的裝置，圖中a．b是可控制的彈簧鐵夾．（氯氣在飽和氯化鈉溶液中的溶解度較�。�）
（1）儀器A的名稱是

分液漏斗

；水槽中應(yīng)盛放的是

飽和食鹽水

；燒杯中盛放的是

氫氧化鈉溶液

；燒瓶中反應(yīng)的化學(xué)方程式

MnO₂+4HCl

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O

；
（2）在收集氯氣時(shí)，應(yīng)

關(guān)閉b，打開a

．（填如何控制a．b）
（3）若要制得標(biāo)準(zhǔn)狀況下的Cl₂0.672L，理論上需要MnO₂的質(zhì)量是

2.61

g被氧化鹽酸的物質(zhì)的量

0.06

mol
（4）若要增大新制氯水中HClO的濃度可加入

C

A．食鹽     B．水      C．CaCO₃      D．NaOH．

Answer 1

分析：（1）氯氣在飽和氯化鈉溶液中的溶解度較小，實(shí)驗(yàn)室常用排飽和食鹽水法收集氯氣，氯氣有毒需要尾氣吸收；實(shí)驗(yàn)室常用二氧化錳和濃鹽酸在加熱條件下生成氯氣，氯氣有毒，用氫氧化鈉溶液吸收；
（2）收集氯氣時(shí)，應(yīng)關(guān)閉b，打開a，用排飽和食鹽水法收集；收集完畢，關(guān)閉a，打開b，用氫氧化鈉溶液吸收多余氯氣；
（3）根據(jù)氯氣的體積求出氯氣的物質(zhì)的量，依據(jù)化學(xué)方程式從而求出被氧化的HCl的物質(zhì)的量和反應(yīng)的二氧化錳質(zhì)量；
（4）依據(jù)氯氣和水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸的化學(xué)平衡，結(jié)合影響平衡的因素分析判斷．

解答：解：（1）根據(jù)儀器特點(diǎn)可知A為分液漏斗；因?yàn)槁葰庥卸�，可污染空氣，要進(jìn)行尾氣吸收，并且氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，所以常用氫氧化鈉溶液吸收尾氣中，燒杯中盛放氫氧化鈉溶液收，集完畢，關(guān)閉a，打開b，多余的氣體通入氫氧化鈉溶液進(jìn)行吸收，防止污染空氣；Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O；氯氣在飽和氯化鈉溶液中的溶解度較小，實(shí)驗(yàn)室常用排飽和食鹽水法收集氯氣，實(shí)驗(yàn)室常用二氧化錳和濃鹽酸在加熱條件下生成氯氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO₂+4HCl

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：分液漏斗；飽和食鹽水；氫氧化鈉溶液；MnO₂+4HCl

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）氯氣在飽和氯化鈉溶液中的溶解度較小，實(shí)驗(yàn)室常用排飽和食鹽水法收集氯氣，收集時(shí)，應(yīng)關(guān)閉b，打開a，故答案為：關(guān)閉b，打開a；
（3）n（Cl₂）=

V

Vm

=

0.672L

22.4L/mol

=0.03mol；
生成0.03molCl₂參加反應(yīng)的HCl的物質(zhì)的量為x，反應(yīng)的二氧化錳物質(zhì)的量為Y；
MnO₂+4HCl

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
 1    4              1
 y    x              0.03mol
x=0.12mol
y=0.03mol
被氧化的HCl的物質(zhì)的量=0.12mol×

1

2

=0.06mol．
理論上反應(yīng)的二氧化錳質(zhì)量=0.03mol×87g/mol=2.61g；
故答案為：2.61；0.06；
（4）氯水中氯氣和水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，Cl₂+H₂O=HClO+HCl，
A、食鹽加入，增大氯離子濃度，平衡左移，次氯酸濃度減小，故A不符合；
B、水加入平衡狀態(tài)物質(zhì)濃度減小，次氯酸濃度減小，故B不符合；
C、加入碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)促進(jìn)平衡正向進(jìn)行，次氯酸濃度增大，故C符合；
D、加入氫氧化鈉會(huì)和鹽酸、次氯酸發(fā)生反應(yīng)，次氯酸濃度減小，故D不符合；
故答案為：C．

點(diǎn)評(píng)：本題考查氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法，化學(xué)反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算，化學(xué)平衡影響因素分析平衡移動(dòng)，在收集有毒的氣體時(shí)要在收集裝置后面加一個(gè)尾氣處理裝置，防止污染空氣，題目難度中等．