Question

某研究性學習小組設計如圖裝置制取氯氣并以氯氣為原料進行實驗．
（1）裝置A燒瓶中發(fā)生反應的化學方程式為

MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O

；
（2）裝置B中飽和食鹽水的作用是

除去HCl

，裝置C中濃硫酸的作用是

吸收水蒸氣

；
（3）實驗時，先點燃

A

處的酒精燈，再點燃

D

處酒精燈，寫出D中反應的化學方程式

2Fe+3Cl₂=2FeCl₃

，寫出E中反應的離子方程式

Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O

；
（4）若實驗中用12mol?L^-1濃鹽酸10mL與足量的MnO₂反應，生成Cl₂的物質的量總是小于0.03mol，試分析可能存在的原因是：①

HCl揮發(fā)

，②

濃鹽酸變稀不再反應

．
欲使反應生成Cl₂的物質的量最大程度的接近0.03mol，則在裝置氣密性良好的前提下實驗中應采取的措施是

慢慢滴加濃鹽酸，緩緩加熱

．

Answer 1

分析：（1）濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件下反應生成氯化錳、氯氣和水，注意稀鹽酸和二氧化錳不反應；
（2）根據氯化氫和氯氣的性質分析選用除雜試劑；濃硫酸常常干燥能和堿反應氣體；
（3）先生成氯氣充滿裝置后再加熱D處鐵和氯氣發(fā)生反應，氯氣有強氧化性，能把二價鐵離子氧化為三價鐵離子，尾氣吸收需要用氫氧化鈉溶液吸收氯氣；
（4）反應過程中濃鹽酸是易揮發(fā)性酸，隨反應進行鹽酸濃度減小，稀鹽酸和二氧化錳不能生成氯氣；反應過程中盡可能減少反應為損失，緩慢加熱減少氯化氫的揮發(fā)；

解答：解：（1）濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件下反應生成氯化錳、氯氣和水MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
，注意稀鹽酸和二氧化錳不反應．
故答案為：MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）制取的氯氣中混有氯化氫氣體和水蒸氣，氯化氫極易溶于水，氯氣也能溶于水，所以不能用水除去氯化氫氣體；氯氣和 水反應生成鹽酸和次氯酸，食鹽水中含有氯離子，能抑制氯氣的溶解，所以要想除去氯氣中的氯化氫應飽和食鹽水；濃硫酸常常干燥能和堿反應氣體，故選濃硫酸．
故答案為：除去HCl；　吸收水蒸氣；
（3）實驗開始需要先生成氯氣充滿裝置后，再加熱D處鐵和氯氣發(fā)生反應，氯氣有強氧化性，能把二價鐵離子氧化為三價鐵離子，反應的離子方程式為：2Fe+3Cl₂=2FeCl₃；尾氣吸收需要用氫氧化鈉溶液吸收氯氣，反應的離子方程式為，Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
故答案為：A；　D；2Fe+3Cl₂=2FeCl₃；  Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
（4）反應過程中濃鹽酸是易揮發(fā)性酸，隨反應進行鹽酸濃度減小，稀鹽酸和二氧化錳不能生成氯氣；若實驗中用12mol?L^-1濃鹽酸10mL與足量的MnO₂反應，生成Cl₂的物質的量總是小于0.03mol，原因是HCl揮發(fā)，濃鹽酸變稀不再反應；欲使反應生成Cl₂的物質的量最大程度的接近0.03mol，反應過程中盡可能減少反應為損失，緩慢加熱減少氯化氫的揮發(fā)；
故答案為：HCl揮發(fā)，濃鹽酸變稀不再反應；慢慢滴加濃鹽酸，緩緩加熱；

點評：本題考查了氯氣的實驗室制法及化學性質，難度不大，氯氣的氧化性、二價鐵離子和三價鐵離子的檢驗是高考的熱點，注意方向反應過程的量的變化，題目難度中等．