Question

2．實驗室里用如圖所示裝置制取純凈的無水CuCl₂．試回答下列問題：

（1）寫出A中圓底燒瓶中發(fā)生反應的化學方程式MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂ ↑+2H₂O
（2）B處盛有飽和食鹽水，其作用是除去Cl₂中的HCl．
（3）C處盛放的試劑濃硫酸（填名稱），其作用是干燥Cl₂．
（4）E處盛有氫氧化鈉溶液；發(fā)生反應的離子方程式為Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O．
（5）D處的反應方程式為：Cu+Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuCl₂
（6）實驗結束時，應先熄滅D處酒精燈．

Answer 1

分析 利用裝置A制備氯氣，反應生成的氯氣含有氯化氫和水蒸氣，通過裝置B中的飽和食鹽水除去氯化氫氣體，通過裝置C中的濃硫酸除去水蒸氣，得到干燥的氯氣通過裝置D和銅反應生成氯化銅，剩余氯氣有毒，不能排到空氣中，利用氯氣和氫氧化鈉溶液吸收，
（1）根據(jù)濃鹽酸和二氧化錳的性質判斷，二氧化錳和濃鹽酸加熱反應生成氯化錳、氯氣和水；
（2）濃鹽酸的性質及反應方程式確定混合氣體的成分，氯氣中含氯化氫和水蒸氣，氯化氫易溶于飽和食鹽水；
（3）反應中的生成物含水蒸氣，C處盛放的試劑是濃硫酸吸收水蒸氣；
（4）氯氣的性質確定尾氣處理裝置中物質，氯氣是有毒氣體不能排放到空氣中污染空氣；
（5）D中是干燥純凈的氯氣和銅加熱反應生成氯化銅；
（6）為避免溫度降低，壓強減小，溶液發(fā)生倒吸，依據(jù)防止倒吸分析；

解答 解：（1）濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件下能發(fā)生氧化還原反應生成氯化錳、氯氣、水．
故答案為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂ ↑+2H₂O．
（2）濃鹽酸具有揮發(fā)性，所以混合氣體中含有氯化氫；氯化氫極易溶于水，氯氣的溶解度較小．所以可用盛有飽和食鹽水除去混合氣體中的氯化氫．
故答案為：飽和食鹽水，除去Cl₂中的HCl．
（3）因為題中要求制取純凈的無水CuCl₂，所以要除去氯氣中混有的水蒸氣，且不引進新的雜質、氯氣也和該物質不反應，所以該物質起干燥作用．
故答案為：濃硫酸；干燥Cl₂．
（4）氯氣有毒，所以不能直接排空，氯氣和水能反應生成酸，酸和堿反應，所以可用堿液吸收氯氣，氯氣和堿反應生成鹽、次氯酸鹽、水．
故答案為：氫氧化鈉溶液；Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
（5）D處是干燥純凈的氯氣和銅加熱反應生成氯化銅，反應的化學方程式為：Cu+Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuCl₂．
故答案為：Cu+Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuCl₂．
（6）為防止倒吸應先熄滅D的酒精燈，冷卻再熄滅A的酒精燈，故答案為：D．

點評 本題有一定的綜合性，把氯氣的實驗室制法和氯氣的化學性質結合起來．考查學生對實驗原理、實驗裝置的理解、物質的制備與性質，難度中等，實驗室制取氯氣的注意事項：1、必須用濃鹽酸，稀鹽酸不反應．2、為了減少制得的氯氣中氯化氫的含量，所以加熱溫度不宜過高，濃鹽酸具有揮發(fā)性．3、實驗結束后，先使反應停止并排出殘留的氯氣，再拆卸裝置，避免污染空氣．4、尾氣吸收時，不能用澄清石灰水吸收氯氣，因為溶液中含有氫氧化鈣的量少，吸收不完全．