Question

【題目】如圖是某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)制取氯氣并以氯氣為反應(yīng)物進(jìn)行特定反應(yīng)的裝置

(1)①請(qǐng)寫出裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式______________________________________

②實(shí)驗(yàn)時(shí)，通常采用密度為1.19g/cm3、濃度為36.5%的濃鹽酸。該濃鹽酸的物質(zhì)的量濃度_______。

③標(biāo)準(zhǔn)狀況下，上述反應(yīng)每生成4.48L氯氣，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為________mol。

(2)要將C裝置接入B和D之間，正確的接法是：a→________→________→d 。

(3)實(shí)驗(yàn)開始先點(diǎn)燃A處的酒精燈，打開活塞K，讓Cl2充滿整個(gè)裝置，再點(diǎn)燃D處的酒精燈。Cl2通過(guò)C裝置后進(jìn)入D，D裝置內(nèi)盛有炭粉，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成CO2和HCl(g)，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________________。為了使C裝置發(fā)揮更好的作用，可向燒杯中加入濃硫酸，加入濃硫酸的作用是_______________________________。

(4) D處反應(yīng)完畢后，關(guān)閉彈簧夾K，移去兩個(gè)酒精燈，由于余熱的作用，A處仍有少量Cl2產(chǎn)生，此時(shí)B中的現(xiàn)象是______________________________，B的作用是________________________

(5)A、B、C、D、E裝置中有一處需要改進(jìn)，請(qǐng)畫出改進(jìn)后的裝置圖 ________________________。

Answer 1

【答案】4H++2Cl﹣+MnO2Cl2↑+Mn2++2H2O 11.9 mol/L 0.4 c b 2Cl2+C+2H2O(g)4HCl+CO2 濃硫酸溶于水放出大量的熱，有利于試管中的水變?yōu)樗�蒸�?/span> 瓶中氣體顏色加深且液面下降，長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)液面上升 貯存少量氯氣，避免氯氣對(duì)環(huán)境造成污染 D中反應(yīng)生成的HCl氣體極易溶于水，易發(fā)生倒吸，改進(jìn)后的裝置圖為

【解析】

(1)①A中是濃鹽酸和二氧化錳發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯氣的反應(yīng)；

②實(shí)驗(yàn)時(shí)，通常采用密度為1.19g/cm3、濃度為36.5%的濃鹽酸，該濃鹽酸的物質(zhì)的量濃度c=；

③利用化學(xué)方程式定量關(guān)系計(jì)算電子轉(zhuǎn)移；

(2)氣體通過(guò)盛有水的試管時(shí)應(yīng)長(zhǎng)進(jìn)短出，否則不能通過(guò)C裝置；

(3) 根據(jù)反應(yīng)物和生成物，結(jié)合質(zhì)量守恒定律書寫化學(xué)方程式；利用濃硫酸溶于水放熱的性質(zhì)分析；

(4) B能貯存氣體；

(5) HCl極易溶于水，易產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象。

(1)①A中使?jié)恹}酸和二氧化錳發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯氣的反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為：4H++2Cl﹣+MnO2Cl2↑+Mn2++2H2O；

②實(shí)驗(yàn)時(shí)，通常采用密度為1.19g/cm3、濃度為36.5%的濃鹽酸。該濃鹽酸的物質(zhì)的量濃度==11.9mol/L；

③標(biāo)準(zhǔn)狀況下，上述反應(yīng)每生成4.48L氯氣，物質(zhì)的量==0.2mol，化學(xué)方程式中MnO2+4HCl(濃)MnC12+Cl2↑+2H2O；每生成1mol氯氣，電子轉(zhuǎn)移2mol，則生成0.2mol氯氣轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.4mol；

(2) 由裝置圖判斷判斷，氣體由B流經(jīng)C進(jìn)入到D中反應(yīng)，氣體通過(guò)盛有水的試管時(shí)應(yīng)長(zhǎng)進(jìn)短出，否則不能通過(guò)C裝置，連接順序?yàn)椋?/span>acbd；

(3)由題意知反應(yīng)為Cl2、C、H2O，生成物為HCl和CO2，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Cl2+C+2H2O(g)4HCl+CO2中，C為提供水蒸氣的裝置，則加入濃硫酸，利用濃硫酸溶于水放出大量的熱，有利于試管中的水變?yōu)樗�蒸氣�?/span>

(4) 關(guān)閉旋塞K，移去兩個(gè)酒精燈，由于余熱的作用，A處仍有少量Cl2產(chǎn)生，B中的氣體逐漸增多，壓強(qiáng)增大，則導(dǎo)致瓶中氣體顏色加深且液面下降，長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)液面上升；氯氣有毒，不能直接排放到空氣中，B具有貯存少量氯氣，并能防止空氣污染；

(5)反應(yīng)2Cl2+C+2H2O(g)4HCl+CO2中有HCl生成，需要尾氣吸收，由于HCl極易溶于水，易產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象，應(yīng)用倒置的漏斗，改進(jìn)后的裝置圖可以為：。