Question

7．如圖為實驗室制取并收集氯氣的裝置圖．請回答下列問題：

（1）實驗室制取氯氣的化學方程式為MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．
（2）燒杯中盛放的液體是氫氧化鈉，其作用是吸收Cl₂，防止污染空氣．
（3）8.7g MnO₂與足量的濃鹽酸充分反應，則被氧化的HCl的物質(zhì)的量為0.2mol，生成的氯氣在標準狀況下的體積為2.24L．

Answer 1

分析 （1）二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應生成氯氣、氯化錳和水；
（2）氯氣有毒，需要用氫氧化鈉溶液吸收；
（3）n（MnO₂）=$\frac{8.7g}{87g/mol}$=0.1mol，二氧化錳與足量的濃鹽酸反應：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，在反應中，鹽酸不全部被氧化，部分表現(xiàn)為酸性，結(jié)合反應的化學方程式計算．

解答 解：（1）二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應生成氯氣、氯化錳和水，化學方程式為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；（1）MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+2H₂O+Cl₂↑
（2）氯氣有毒，需要進行尾氣吸收，氯氣能夠與氫氧化鈉溶液反應，可用氫氧化鈉溶液吸收氯氣，反應的離子方程式為：2OH^-+Cl₂=Cl^-+ClO^-+H₂O，
故答案為：氫氧化鈉；吸收Cl₂，防止污染空氣；
（3）n（MnO₂）=$\frac{8.7g}{87g/mol}$=0.1mol，設生成氯氣的體積為V，則
MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
1mol                                     22.4L
0.1mol                                       V
V=$\frac{22.4L×0.1mol}{1mol}$=2.24L，
根據(jù)化合價的變化可知，在MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O反應中，當有4molHCl參加反應時，有2molHCl被氧化，則
MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O  被氧化的HCl
1mol                                                              2mol
0.1mol                                                          0.2mol
故答案為：0.2mol；2.24L．

點評 本題考查氯氣的性質(zhì)和氧化還原反應的計算，題目難度不大，注意根據(jù)反應的化學方程式計算，本題中要特別注意參加反應的鹽酸與被氧化的鹽酸的物質(zhì)的量的關系．