Question

實驗室常用MnO₂與濃鹽酸反應(yīng)制備Cl₂（反應(yīng)裝置如圖1示）．
（1）制備實驗開始時，先檢查裝置氣密性，接下來的操作依次是

 

（填序號）．
A．往燒瓶中加入MnO₂粉末  B．加熱   C．往燒瓶中加入濃鹽酸
（2）寫出實驗室制備Cl₂的化學(xué)方程式

 

；若用制得的Cl₂繼續(xù)制漂白粉，請你寫出化學(xué)方程式

 

．
（3）制備反應(yīng)會因鹽酸濃度下降而停止．為測定反應(yīng)殘余液中鹽酸的濃度，探究小組同學(xué)提出的下列實驗方案：
甲方案：與足量AgNO₃溶液反應(yīng)，稱量生成的AgCl質(zhì)量．
乙方案：采用酸堿中和滴定法測定．
丙方案：與已知量CaCO₃（過量）反應(yīng)，稱量剩余的CaCO₃質(zhì)量．
丁方案：與足量Zn反應(yīng)，測量生成的H₂體積．
繼而進行下列判斷和實驗：
①判定甲方案不可行，理由是

 

．
②進行乙方案實驗：準確量取殘余清液稀釋一定的倍數(shù)后作為試樣．
a．量取試樣20.00mL，用0.1000mol?L^-1NaOH標準溶液滴定，消耗22.00mL，該次滴定測的試樣中鹽酸濃度為

 

mol?L^-1；
b．平行滴定后獲得實驗結(jié)果．
③判斷丙方案的實驗結(jié)果

 

（填“偏大”、“偏小”或“準確”）．
[已知：Ksp（CaCO₃）=2.8×10^-9sp（MnCO₃）=2.3×10^-11進行丁方案實驗：裝置如圖2示（夾持器具已略去）．反應(yīng)完畢，每間隔1分鐘讀取氣體體積、氣體體積逐漸減小，直至不變．氣體體積逐次減小的原因是

 

（排除儀器和實驗操作的影響因素）．

Answer 1

考點：氯氣的實驗室制法

專題：實驗題

分析：（1）根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)及制取氣體的操作步驟進行分析；
（2）實驗室利用二氧化錳做氧化劑和還原劑濃鹽酸加熱反應(yīng)生成二氧化錳、氯氣和水；工業(yè)上利用消石灰和氯氣反應(yīng)生成氯化鈣、次氯酸鈣和水的反應(yīng)制備漂白粉；
（3）①甲同學(xué)的方案：二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)生成二氯化錳，二氯化錳也會與硝酸銀反應(yīng)，故反應(yīng)不可行；
②乙同學(xué)的方案：依據(jù)滴定實驗過程中的化學(xué)反應(yīng)定量計算；
③與已知量CaCO₃（過量）反應(yīng)，稱量剩余的CaCO₃質(zhì)量，由于部分碳酸鈣與轉(zhuǎn)化成碳酸錳沉淀，稱量剩余的固體質(zhì)量會偏大；
④依據(jù)鋅粒與稀鹽酸反應(yīng)生成氫氣進行分析解答；化學(xué)反應(yīng)釋放熱量，氣體體積具有熱脹冷縮的特點，使Zn粒進入殘余清液中讓其發(fā)生反應(yīng)．這樣殘余清液就可以充分反應(yīng)，如果反過來，殘余清液不可能全部轉(zhuǎn)移到左邊．若殘余清液轉(zhuǎn)移到左邊則會殘留在Y型管內(nèi)壁，導(dǎo)致產(chǎn)生氣體的量減少，使測定的鹽酸濃度偏��；反應(yīng)完畢時，相同時間內(nèi)則氣體體積減少，又排除了其它影響因素，只能從氣體本身角度思考，聯(lián)想到該反應(yīng)是放熱的，就可能想到氣體未冷卻．

解答： 解：（1）檢查裝置氣密性后，先加入固體二氧化錳，再加入液體濃鹽酸，然后加熱，所以檢查裝置氣密性之后的操作依次是：ACB；
故答案為：ACB；
（2）實驗室利用二氧化錳做氧化劑和還原劑濃鹽酸加熱反應(yīng)生成二氧化錳、氯氣和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，工業(yè)上利用消石灰和氯氣反應(yīng)生成氯化鈣、次氯酸鈣和水的反應(yīng)制備漂白粉，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Ca（OH）₂+2Cl₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O，
故答案為：MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；2Ca（OH）₂+2Cl₂=CaCl₂+Ca（ClO）₂+2H₂O；
（3）與足量AgNO₃溶液反應(yīng)，稱量生成的AgCl質(zhì)量，加入足量的硝酸銀溶液只能求出氯離子的量，而不能求出剩余鹽酸的濃度；
故答案為：殘余液中的MnCl₂也會與AgNO₃反應(yīng)形成沉淀；
②量取試樣20.00mL，用0.1000mol?L^-1 NaOH標準溶液滴定，消耗22.00mL，該次滴定測得試樣中鹽酸濃度為，由C_HClV_HCl=C_NaOHV_NaOH可得出鹽酸的濃度為0.1100mol/L；
故答案為：0.1100；
③根據(jù)Ksp（CaCO₃）=2.8×10^-9sp（MnCO₃）=2.3×10^-11知碳酸錳的Ksp比碳酸鈣小，由于部分碳酸鈣與轉(zhuǎn)化成碳酸錳沉淀，稱量剩余的固體質(zhì)量會偏大，這樣一來反應(yīng)的固體減少，實驗結(jié)果偏小，
故答案為：偏��；
④丁同學(xué)的方案：將鋅轉(zhuǎn)移到殘留溶液中，反應(yīng)完畢后，每間隔1分鐘讀取氣體體積．氣體體積逐漸減小，氣體體積逐漸減小的原因是氣體未冷卻到室溫，當溫度冷卻到室溫后，氣體體積不再改變；
故答案為：氣體未冷卻到室溫．

點評：本題考查了實驗室制備氯氣的試劑添加順序、漂白粉的制備等知識，主要是氯氣性質(zhì)的應(yīng)用，掌握實驗室制取氯氣的實驗步驟是解答的關(guān)鍵，題目難度中等．