Question

17．ClO₂作為一種廣譜型的消毒劑，將逐漸用來取代Cl₂成為自來水的消毒劑．已知ClO₂是一種易溶于水而難溶于有機(jī)溶劑的氣體，實(shí)驗室制備ClO₂的原理是用亞氯酸鈉固體與氯氣反應(yīng)：2NaClO₂+Cl₂═2ClO₂+2NaCl．如圖1是實(shí)驗室用于制備和收集一定量較純凈的ClO₂的裝置（某些夾持裝置和墊持用品省略）．其中E中盛有CCl₄液體（用于除去ClO₂中的未反應(yīng)的Cl₂）．

（1）儀器P的名稱是分液漏斗，組裝完儀器加入藥品之前應(yīng)該檢查裝置氣密性．
（2）寫出裝置A中燒瓶內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，．
（3）B裝置中所盛試劑是飽和食鹽水．
（4）F為ClO₂收集裝置2，應(yīng)選用的裝置如圖2是②（填序號），其中與E裝置導(dǎo)管相連的導(dǎo)管口是d（填接口字母）．
（5）若用100mL 2mol•L^-1的濃鹽酸與足量的MnO₂制備Cl₂，則被氧化的HCl的物質(zhì)的量是C（填序號）．
A．＞0.1mol        B.0.1mol     C．＜0.1mol             D．無法判斷
（6）寫出下列與氯相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式
①乙烷與氯氣一氯取代反應(yīng)CH₃CH₃+Cl₂$\stackrel{光照}{→}$CH₃CH₂Cl+HCl
②乙烯通入氯水：CH₂=CH₂+Cl₂→CH₂ClCH₂Cl．

Answer 1

分析 由題目中所給信息和實(shí)驗裝置圖可知：本實(shí)驗首先用濃鹽酸和MnO₂在加熱條件下反應(yīng)制備Cl₂，反應(yīng)的方程式為MnO₂+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂++Cl₂↑+2H₂O，經(jīng)除雜、干燥后在D中亞氯酸鈉固體反應(yīng)生成ClO₂，由于Cl₂易溶于CCl₄液體，E用于除去ClO₂中的未反應(yīng)的Cl₂，最后用向上排空法收集；并注意氣體的性質(zhì)和裝置來分析防止倒吸的裝置，利用稀鹽酸與二氧化錳不反應(yīng)來分析濃鹽酸與足量的MnO₂制備Cl₂，則被氧化的HCl的物質(zhì)的量等于氯氣的物質(zhì)的量，以此解答該題．

解答 解：（1）實(shí)驗室用濃鹽酸和MnO₂在加熱條件下反應(yīng)制備Cl₂，濃鹽酸應(yīng)盛裝在分液漏斗中，則P為分液漏斗，制備氣體，在加入藥品之前應(yīng)先檢查裝置氣密性，
故答案為：分液漏斗；檢查裝置氣密性；
（2）濃鹽酸和MnO₂在加熱條件下反應(yīng)制備Cl₂，反應(yīng)的方程式為MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂++Cl₂↑+2H₂O，離子反應(yīng)為MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，；
（3）生成的氯氣中混有HCl和水，為制備純凈干燥的氯氣，根據(jù)氯氣不溶于飽和食鹽水的性質(zhì)，可用飽和食鹽水除去氣體中混有的HCl雜質(zhì)，然后用濃硫酸干燥除去水，
故答案為：飽和食鹽水；
（4）ClO₂是一種易溶于水的氣體，且密度比空氣大，應(yīng)用向上排空氣法收集，且進(jìn)行尾氣處理，故用雙孔橡皮塞，
故答案為：②；d；
 （5）濃鹽酸在加熱條件下與二氧化錳發(fā)生氧化還原反應(yīng)，但隨著反應(yīng)的進(jìn)行，鹽酸濃度變稀時，不與二氧化錳反應(yīng)，根據(jù)MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂++Cl₂↑+2H₂O可知，若用100mL 2mol•L^-1的濃鹽酸與足量的MnO₂制備Cl₂，則被氧化的HCl的物質(zhì)的量＜0.1mol，
故答案為：C；
 （6）①乙烷與氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成一氯乙烷，方程式為CH₃CH₃+Cl₂$\stackrel{光照}{→}$CH₃CH₂Cl+HCl，
故答案為：CH₃CH₃+Cl₂$\stackrel{光照}{→}$CH₃CH₂Cl+HCl；
②乙烯與氯水發(fā)生加成反應(yīng)生成1，2-二氯乙烷，方程式為CH₂=CH₂+Cl₂→CH₂ClCH₂Cl，故答案為：CH₂=CH₂+Cl₂→CH₂ClCH₂Cl．

點(diǎn)評 本題綜合考查氣體的制備、除雜、收集等實(shí)驗操作，為高考常見題型和高頻考點(diǎn)，題目難度不大，學(xué)習(xí)中注意把握化學(xué)實(shí)驗基本操作，做該類題目時把握實(shí)驗?zāi)康暮蛯?shí)驗原理是解答題目的關(guān)鍵．