Question

16．實(shí)驗(yàn)室用如圖所示裝置制備干燥純凈的氯氣，并進(jìn)行氯氣的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)．請(qǐng)回答下列問題：

（1）A中盛有濃鹽酸，B中盛有MnO₂，則燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（2）C中盛有飽和食鹽水，其作用是除去氯氣中的HCl，D中濃硫酸的作用是干燥氯氣．
（3）F中是FeCl₂溶液，F(xiàn)中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Cl₂+2Fe²⁺=2Cl^-+2Fe³⁺；
（4）G中是AgNO溶液，現(xiàn)象是溶液中出現(xiàn)白色渾濁
（5）H中盛有Na0H溶液，其作用是吸收氯氣，防止污染．
（6）若用200mL10mol•L^-1的濃鹽酸與足量的二氧化錳固體加熱反應(yīng)（不考慮氯化氫揮發(fā)），則產(chǎn)生氯氣的物質(zhì)的量為小于0.5mol（填“大于”、“等于”或“小于”），若用8.7g二氧化錳與足量的濃鹽酸反應(yīng)，則被氧化的氯化氫的物質(zhì)的量是0.2mol．

Answer 1

分析 （1）二氧化錳與濃鹽酸加熱生成氯化錳、氯氣和水；
（2）濃鹽酸易揮發(fā)，制取的氯氣中含有氯化氫和水蒸氣，氯化氫易溶于水，濃硫酸具有吸水性；
（3）氯氣具有強(qiáng)的氧化性，能夠氧化二價(jià)鐵離子；
（4）氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，鹽酸與硝酸銀反應(yīng)生成氯化銀沉淀；
（5）氯氣有毒，不能直接排放，氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成次氯酸鈉和氯化鈉，可以用來進(jìn)行尾氣處理；
（6）二氧化錳只能與濃鹽酸反應(yīng)，與稀鹽酸不反應(yīng)．

解答 解：（1）二氧化錳與濃鹽酸加熱生成氯化錳、氯氣和水，離子方程式為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-（濃） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-（濃） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；   
（2）氯化氫極易溶于水，氯氣能溶于水，且與水反應(yīng)，Cl₂+H₂O=H⁺+Cl^-+HClO，食鹽水溶液中的氯離子抑制氯氣的溶解，降低氯氣的溶解度；濃硫酸有吸水性，且不和氯氣反應(yīng)，所以可用濃硫酸干燥氯氣，
故答案為：除去揮發(fā)出的HCl氣體；干燥氯氣；
（3）氯氣與氯化亞鐵反應(yīng)生成氯化鐵，離子方程式：Cl₂+2Fe²⁺=2Cl^-+2Fe³⁺，故答案為：Cl₂+2Fe²⁺=2Cl^-+2Fe³⁺；
（4）氯水中含有氯離子，氯離子與硝酸銀反應(yīng)生成白色的氯化銀沉淀，故答案為：溶液中出現(xiàn)白色渾濁；
（5）氯氣有毒，污染環(huán)境，所以不能直接排空；氯氣能和氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，所以可用氫氧化鈉溶液吸收多余的氯氣；
故答案為：吸收氯氣，防止污染；
（6）濃鹽酸中含有HCl：0.2L×10mol/L═2mol根據(jù)化學(xué)方程式：可知在二氧化錳過量的條件下，如果HCl完全反應(yīng)，會(huì)生成氯氣0.5mol，但是隨著反應(yīng)的進(jìn)行，鹽酸的濃度逐漸減小，稀鹽酸與二氧化錳不再反應(yīng)，所以生成的氯氣小于0.5mol；
8.7g二氧化錳的物質(zhì)的量為0.1mol，濃鹽酸過量，反應(yīng)生成的氯氣依據(jù)二氧化錳計(jì)算，
在MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O反應(yīng)中，當(dāng)有4molHCl參加反應(yīng)時(shí)，有2molHCl被氧化，則
MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O  被氧化的HCl
1mol                                   2mol
0.1mol                                0.2mol
被氧化的濃鹽酸物質(zhì)的量為0.2mol；
故答案為：小于；0.2mol．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了氯氣的制備和性質(zhì)的檢驗(yàn)，明確反應(yīng)原理是解題關(guān)鍵，注意二氧化錳只能氧化濃鹽酸，與稀鹽酸不反應(yīng)，足量二氧化錳與定量濃鹽酸反應(yīng)，生成的氯氣小于理論數(shù)值，題目難度不大．