Question

某�；瘜W(xué)興趣小組在加熱條件下利用二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)來(lái)制取并收集氯氣．

（1）寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式

MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△   .

MnCl₂+2H₂O+Cl₂↑

．
（2）如圖是一個(gè)學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置圖，這個(gè)裝置有哪些錯(cuò)誤？（有幾處填寫(xiě)幾處）

缺少酒精燈

，

缺少石棉網(wǎng)

，

兩洗氣瓶位置

，

盛飽和食鹽水
的洗氣瓶導(dǎo)管連接錯(cuò)誤

．
（3）改正的裝置中，洗氣瓶中的飽和食鹽水，濃硫酸及燒杯中的NaOH溶液各起什么作用？

除氯化氫、除水蒸氣、吸收尾氣

．
（4）該小組稱(chēng)取8.7g二氧化錳與足量10mol?L^-1的濃鹽酸反應(yīng)，理論上可制得氯氣的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）V₁=

2.24

L．
（5）若該小組量取了10mol?L^-1的濃鹽酸40mL，與足量的二氧化錳反應(yīng)，理論上產(chǎn)生氯氣的體積為V₂（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則V₁

＞

V₂（填“＞”、“=”或“＜”）原因是

隨反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物的濃度減小，稀鹽酸和二氧化錳不反應(yīng)

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)離子方程式的書(shū)寫(xiě)規(guī)則書(shū)寫(xiě)，氧化物、氣體、弱電解質(zhì)寫(xiě)化學(xué)式，可溶性的強(qiáng)電解質(zhì)寫(xiě)離子式．
（2）整套裝置包括氣體發(fā)生裝置、除雜裝置、干燥裝置、收集裝置、尾氣處理裝置；根據(jù)反應(yīng)條件及燒瓶加熱的特點(diǎn)判斷錯(cuò)誤之處；根據(jù)濃硫酸和飽和食鹽水的作用及實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐袛鄡上礆馄康奈恢�；洗氣瓶中長(zhǎng)導(dǎo)管為進(jìn)氣管，短導(dǎo)管為出氣管．
（3）根據(jù)飽和食鹽水、濃硫酸、氫氧化鈉的性質(zhì)判斷其作用；
（4）根據(jù)二氧化錳和氯氣的關(guān)系式計(jì)算生成氯氣的體積；
（5）根據(jù)濃鹽酸和氯氣的關(guān)系式計(jì)算生成氯氣的體積，再根據(jù)濃、稀鹽酸的性質(zhì)判斷兩氯氣體積的大��；

解答：解：（1）氧化物、氣體、弱電解質(zhì)寫(xiě)化學(xué)式，可溶性的強(qiáng)電解質(zhì)寫(xiě)離子式，所以二氧化錳和濃鹽酸反應(yīng)的離子方程式為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△   .

MnCl₂+2H₂O+Cl₂↑  
故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△   .

MnCl₂+2H₂O+Cl₂↑． 
（2）該反應(yīng)需要加熱，所以缺少酒精燈；加熱燒瓶時(shí)，需要墊石棉網(wǎng)；飽和食鹽水是吸收氯化氫氣體，濃硫酸是吸收水蒸氣，即干燥氣體，所以混合氣體應(yīng)先通入飽和食鹽水，后通入濃硫酸溶液；在洗氣裝置中長(zhǎng)導(dǎo)管為進(jìn)氣管，短導(dǎo)管為出氣管．
故答案為：缺少酒精燈，缺少石棉網(wǎng)，兩洗氣瓶位置及盛飽和食鹽水的洗氣瓶導(dǎo)管連接錯(cuò)誤．
（3）濃鹽酸有揮發(fā)性，濃鹽酸、水在加熱時(shí)會(huì)產(chǎn)生氣體，所以氯氣中含有氯化氫、水蒸氣；氯化氫極易溶于水，且飽和食鹽水中含有氯離子，抑制氯氣的溶解，所以飽和食鹽水的作用是吸收氯化氫氣體；濃硫酸有吸水性，所以其作用是除水蒸氣；氯氣和水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，酸和堿反應(yīng)中和反應(yīng)，所以其作用是吸收氯氣；
故答案依次為：除氯化氫、除水蒸氣、吸收尾氣．
（4）設(shè)理論上可制得氯氣的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）V₁，
MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△   .

MnCl₂+2H₂O+Cl₂↑
87g                        22.4L  
8.7g                        V₁
所以 V₁=2.24 L
故答案為：2.24．
（5）10mol?L^-1的濃鹽酸40mL，與足量的二氧化錳反應(yīng)，實(shí)際上產(chǎn)生的氯氣體積為V₂＜V₁，因?yàn)闈恹}酸和二氧化錳反應(yīng)生成氯氣，稀鹽酸和二氧化錳不反應(yīng)，所以隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃鹽酸變成稀鹽酸，反應(yīng)不再進(jìn)行，故V₂＜V_1．
故答案為：＞；隨反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物的濃度減小，稀鹽酸和二氧化錳不反應(yīng)．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法等知識(shí)點(diǎn)，難度不大，注意濃鹽酸和二氧化錳能反應(yīng)生成氯氣，稀鹽酸和二氧化錳不反應(yīng)．