Question

某實(shí)驗(yàn)小組用濃鹽酸和MnO₂制取并探究Cl₂化學(xué)性質(zhì)，設(shè)計(jì)裝置圖如圖所示：

（1）A是氯氣發(fā)生裝置（省略未畫），制備Cl₂的化學(xué)反應(yīng)離子方程式是

 

，A裝置除了酒精燈、圓底燒瓶外還用到的玻璃儀器有

 

．
（2）從C裝置出來的氣體中含有CO₂和HCl，則在C裝置中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為

 

．
（3）同學(xué)們?cè)趯?shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，若用稀鹽酸代替濃鹽酸與MnO₂混合加熱沒有氯氣生成，于是開始探究該條件下不能生成氯氣的原因．
①提出合理假設(shè)
假設(shè)1：H⁺的濃度不夠大；
假設(shè)2：

 

；
假設(shè)3：

 

．
②設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．在答題卷上寫出實(shí)驗(yàn)步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論．
限選實(shí)驗(yàn)試劑：蒸餾水、濃H₂SO₄、NaCl固體、MnO₂固體、1mol/L稀鹽酸、1mol/LAgNO₃溶液、淀粉-KI溶液

實(shí)驗(yàn)步驟	預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論
步驟1：取少量1mol/L稀鹽酸于試管A中，加入少量MnO2，
步驟2：取少量1mol/L稀鹽酸于試管B中，加入少量MnO2，

Answer 1

考點(diǎn)：氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法,氯、溴、碘的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)

專題：實(shí)驗(yàn)題

分析：（1）實(shí)驗(yàn)室是用二氧化錳和濃鹽酸反應(yīng)制氯氣，反應(yīng)生成氯氣、二氯化錳、水，依據(jù)離子方程式書寫方法，易溶于水的強(qiáng)電解質(zhì)拆成離子；根據(jù)制取氯氣的反應(yīng)條件及使用的試劑選擇選擇使用的玻璃儀器；
（2）根據(jù)反應(yīng)物為氯氣、水和C，生成物為二氧化碳和氯化氫寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（3）①濃鹽酸和稀鹽酸的區(qū)別在于溶液中氫離子和氯離子濃度大��；
②可以分別設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明是氯離子濃度影響反應(yīng)還是氫離子濃度影響反應(yīng)．

解答： 解：（1）實(shí)驗(yàn)室是用二氧化錳和濃鹽酸反應(yīng)制氯氣，反應(yīng)生成氯氣、二氯化錳、水，反應(yīng)的離子方程式為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△   .

Mn²⁺+2Cl^-+Cl₂↑+2H₂O；制取氯氣的反應(yīng)中，反應(yīng)需要加熱，用到酒精燈；反應(yīng)物為濃鹽酸和二氧化錳，濃鹽酸盛放在分液漏斗中，二氧化錳盛放在圓底燒瓶中，還需要用到導(dǎo)管進(jìn)行連接儀器，
故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△   .

Mn²⁺+2Cl^-+Cl₂↑+2H₂O；分液漏斗；
（2）C裝置中的反應(yīng)物為氯氣、水和碳，生成物為氯化氫和二氧化碳，根據(jù)化學(xué)方程式書寫原則寫出化學(xué)方程式為：2Cl₂+2H₂O+C

△   .

4HCl+CO₂↑，
故答案為：2Cl₂+2H₂O+C

△   .

4HCl+CO₂↑；
（3）①稀鹽酸中含有的離子是氯離子和氫離子，故假設(shè)2為H⁺的濃度對(duì)反應(yīng)的影響，假設(shè)3Cl^-和H⁺的濃度均有影響，
故答案為：Cl^-的濃度不夠大；Cl^-和H⁺的濃度均不夠大；
②若證明氯離子的濃度對(duì)反應(yīng)是否有影響，可增大氯離子的濃度，觀察是否產(chǎn)生黃綠色氣體，若證明氫離子濃度對(duì)反應(yīng)是否有影響，可增大氫離子濃度，觀察是否產(chǎn)生黃綠色氣體氯氣，因此實(shí)驗(yàn)方案如下：
①稀鹽酸加入二氧化錳中，然后滴入氯化鈉固體加熱；若有黃綠色氣體生成，則與氯離子濃度有關(guān)，若沒有黃綠色氣體生成，則與氯離子濃度無關(guān)；
②將將稀鹽酸加入二氧化錳中，然后滴入濃硫酸，加熱；若有黃綠色氣體生成，則與氫離子濃度有關(guān)，若沒有黃綠色氣體生成，則與氫離子濃度無關(guān)；
故答案為：

實(shí)驗(yàn)步驟	預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論
滴加幾滴濃硫酸，充分振蕩，塞緊帶導(dǎo)管的膠塞，導(dǎo)管插入淀粉-KI溶液中，加熱	①若淀粉-KI溶液變藍(lán)，則假設(shè)1成立； ②若淀粉-KI溶液不變藍(lán)，則假設(shè)2或假設(shè)3成立．
加入少量NaCl固體，充分振蕩，塞緊帶導(dǎo)管的膠塞，導(dǎo)管插入淀粉-KI溶液中，加熱	①若淀粉-KI溶液變藍(lán)，則假設(shè)2成立；②若淀粉-KI溶液不變藍(lán)，結(jié)合步驟1的結(jié)論②，則假設(shè)3成立．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法及氯氣的化學(xué)性質(zhì)，題目難度較大，涉及了實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，要求學(xué)生能夠根據(jù)物質(zhì)的不同點(diǎn)找出影響反應(yīng)速率的因素，并且能夠設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明，本題旨在考查學(xué)生靈活運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力．