Question

6．如圖表示在沒有通風(fēng)櫥收集純凈的氯氣時設(shè)計的裝置，圖中A、B是可控制的彈簧鐵夾．
（1）I是氯氣發(fā)生裝置，其中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO₄+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．
（2）用下列兩種方法制取氯氣：①用含氯化氫146g的濃鹽酸與足量的二氧化錳反應(yīng)�、谟�87g二氧化錳與足量的濃鹽酸反應(yīng)，則所得氯氣A．
A．②比①多       B．①比②多      C．一樣多       D．無法比較
（3）裝置Ⅱ中盛放的液體是NaOH溶液，其作用是吸收多余的Cl₂，防止污染空氣，裝置Ⅲ中應(yīng)盛放的液體是飽和食鹽水．
（4）簡述收集氯氣的操作過程中，如何控制彈簧夾A、B．（從氯氣已經(jīng)產(chǎn)生開始）在收集氯氣之前，應(yīng)打開B，關(guān)閉A；當(dāng)氯氣純度合乎要求時，應(yīng)打開A，關(guān)閉B；當(dāng)氯氣收集完畢時，應(yīng)打開B，關(guān)閉A．

Answer 1

分析 （1）I是氯氣發(fā)生裝置，其中發(fā)生反應(yīng)的是二氧化錳和濃鹽酸加熱反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水；
（2）濃鹽酸與MnO₂發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，鹽酸的濃度降低，還原性減弱，稀鹽酸與MnO₂不反應(yīng)，以此解答該題；
（3）實驗室用二氧化錳和濃鹽酸在加熱條件下生成氯氣；氯氣在飽和氯化鈉溶液中的溶解度較小，實驗室常用排飽和食鹽水法收集氯氣；氯氣有毒需要尾氣吸收常用氫氧化鈉溶液吸收；
（4）收集氯氣時，應(yīng)關(guān)閉b，打開a，用排飽和食鹽水法收集；收集完畢，關(guān)閉a，打開b，用氫氧化鈉溶液吸收多余氯氣；

解答 解：（1）I是氯氣發(fā)生裝置，其中發(fā)生反應(yīng)的是二氧化錳和濃鹽酸加熱反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：MnO₄+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：MnO₄+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4HCl（濃）+MnO₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
①n（HCl）=$\frac{146g}{36.5g/mol}$=4mol，n（MnO₂）=$\frac{174g}{87g/mol}$=2mol，濃鹽酸與MnO₂發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，鹽酸的濃度降低，還原性減弱，稀鹽酸與MnO₂不反應(yīng)，所以生成的n（Cl₂）＜1mol；
②n（MnO₂）=$\frac{87g}{87g/mol}$=1mol，由于濃鹽酸足量，生成的n（Cl₂）=1mol，所以所得C1₂②比①多，
故答案為：A；
（3）氯氣有毒，可污染空氣，要進(jìn)行尾氣吸收，氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，所以常用氫氧化鈉溶液吸收吸收多余的Cl₂，防止污染空氣；氯氣在飽和氯化鈉溶液中的溶解度較小，實驗室常用排飽和食鹽水法收集氯氣，
故答案為：氫氧化鈉溶液；吸收多余的Cl₂，防止污染空氣；飽和食鹽水；
（4）氯氣在飽和氯化鈉溶液中的溶解度很小，實驗室常用排飽和食鹽水法收集氯氣，收集時，為得到較為純凈的氯氣，應(yīng)先排除裝置內(nèi)的空氣，則應(yīng)關(guān)閉A，打開B；收集時，應(yīng)關(guān)B開A，收集完畢，關(guān)閉A，打開B，
故答案為：B、A；A、B；B、A．

點評 本題考查了氯氣的制備和有關(guān)方程式的計算，熟悉氯氣的制備原理和性質(zhì)是解題關(guān)鍵，題目難度不大．