Question

19．如圖是實驗室制取并探究氯氣化學性質的裝置圖
（1）圓底燒瓶中發(fā)生反應的化學方程式為MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+2H₂O+C1₂↑；
（2）裝置B的作用是除去氯氣中的氯化氫；
（3）要得到干燥純凈的氣體，裝置C中盛放的試劑為濃硫酸；
（4）裝置F中盛放試劑為氫氧化鈉溶液；
（5）裝置E中，若裝有FeCl₂溶液，反應的離子方程式為2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，裝置E中，若裝有淀粉碘化鉀溶液，能觀察到的實驗現象是無色溶液顯藍色；
（6）在裝置A中，分液漏斗的上口用導管a與燒瓶相連的作用是平衡氣壓，使分液漏斗中的液體順利下滴；
（7）實驗中若用12mol•L^-1的濃鹽酸100mL與足量MnO₂反應，生成標準狀況下的氯氣4.48L，則1反應中HCl的利用率為66.7%（保留三位有效數字）

Answer 1

分析 實驗室用加熱二氧化錳與濃鹽酸的方法制取氯氣，濃鹽酸易揮發(fā)，制備的氯氣中含有氯化氫和水蒸氣，要收集干燥純凈的氯氣，應依次通過盛有飽和食鹽水和濃硫酸的洗氣瓶，氯氣密度大于空氣密度，用向上排空氣法收集，氯氣具有強氧化性，能夠氧化二價鐵離子、碘離子，氯氣有毒，直接排放能夠引起空氣污染，氯氣能夠與氫氧化鈉溶液反應生成氯化鈉、次氯酸和水，據此解答．

解答 解：（1）實驗室用加熱二氧化錳與濃鹽酸的方法制取氯氣，所以圓底燒瓶發(fā)生反應方程式：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+2H₂O+C1₂↑；
故答案為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+2H₂O+C1₂↑；
（2）濃鹽酸易揮發(fā)，制備的氯氣中含有氯化氫和水蒸氣，氯氣在飽和食鹽水中溶解度不大，氯化氫易溶于水，選擇盛有飽和食鹽水的洗氣瓶除去氯化氫；
故答案為：除去氯氣中的氯化氫；
（3）濃硫酸具有吸水性，可以干燥氯氣，要制備純凈干燥氯氣，可選擇濃硫酸干燥；
故答案為：濃硫酸；
（4）氯氣有毒，直接排放能夠引起空氣污染，氯氣能夠與氫氧化鈉溶液反應生成氯化鈉、次氯酸和水，可以選擇盛有氫氧化鈉溶液的燒杯進行尾氣處理；
故答案為：氫氧化鈉溶液；
（5）氯氣有強氧化性，能把二價鐵離子氧化為三價鐵離子自身被還原為氯離子2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；   能把碘離子氧化為碘單質，碘遇淀粉變藍色，所以會看到無色溶液顯藍色．
故答案為：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；   無色溶液顯藍色；
（6）只有有壓強差時溶液才能從分液漏斗中流下，所以分液漏斗的上口用導管a與燒瓶相連的作用是平衡氣壓，使分液漏斗中的液體順利下滴；
故答案為：平衡氣壓，使分液漏斗中的液體順利下滴；
（7）12mol•L^-1的濃鹽酸100mL含有氯化氫物質的量為12mol/L×0.1L=1.2mol，依據方程式：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+2H₂O+C1₂↑，若氯化氫完全反應則生成氯氣物質的量為0.03mol，而實際生成標準狀況下的氯氣4.48L，物質的量為0.2mol，所以鹽酸的利用率為$\frac{0.2mol}{0.3mol}$×100%=66.7%；
故答案為：66.7%．

點評 本題考查了氯氣的實驗室制法及化學性質，難度不大，熟悉氯氣的實驗室制備原理及氯氣的性質是解題關鍵，題目難度不大．