Question

20．某�；瘜W(xué)興趣小組擬用濃鹽酸與二氧化錳加熱反應(yīng)，制取并收集2瓶干燥．純凈的氯氣．為防止換集氣瓶時(shí)生成的氯氣污染空氣，設(shè)計(jì)了如下裝置：

（1）寫出Ⅰ裝置燒瓶中發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式：MnO₂+4H⁺+4Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+2Cl^-+Cl₂+2H₂O．濃鹽酸的作用是酸性和氧化性
（2）裝置Ⅱ中盛放的藥品是飽和氯化鈉溶液，其作用是除HCl；裝置Ⅲ的作用是干燥氯氣，應(yīng)盛放濃H₂SO₄．
（3）燒杯中應(yīng)放NaOH溶液來處理氯氣，反應(yīng)的離子方程式是：Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+2H₂O．

Answer 1

分析 實(shí)驗(yàn)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)，制取的氯氣中含有氯化氫和水蒸氣，要得到干燥純凈的氯氣，應(yīng)依次通過盛有飽和食鹽水和濃硫酸的洗氣瓶分別除去氯化氫和水蒸氣，氯氣密度大于空氣密度，采用向上排氣法收集，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反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，可以用盛有氫氧化鈉溶液吸收過量的氯氣．
（1）二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下生成氯氣、氯化錳和水，依據(jù)反應(yīng)方程式中氯元素化合價(jià)變化判斷鹽酸的作用；
（2）濃鹽酸制取的氯氣中含有氯化氫氣體和水蒸氣，為防止干擾實(shí)驗(yàn)，氯氣在進(jìn)入集氣瓶前，應(yīng)該用飽和食鹽水和濃硫酸分別除去氯化氫和水蒸氣；
（3）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反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，可以用盛有氫氧化鈉溶液吸收過量的氯氣．

解答 解：（1）二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下生成氯氣、氯化錳和水，化學(xué)方程式：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，離子方程式：MnO₂+4H⁺+4Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+2Cl^-+Cl₂+2H₂O，依據(jù)方程式：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，可知參加反應(yīng)的氯化氫有4mol，只有2mol氯離子化合價(jià)升高，另外2mol氯離子化合價(jià)不變，所以濃鹽酸既表現(xiàn)酸性又表現(xiàn)還原性；
故答案為：MnO₂+4H⁺+4Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+2Cl^-+Cl₂+2H₂O；酸性和氧化性；
（2）濃鹽酸制取的氯氣中含有氯化氫氣體和水蒸氣，為防止干擾實(shí)驗(yàn)，氯氣在進(jìn)入集氣瓶前，應(yīng)該用飽和食鹽水和濃硫酸分別除去氯化氫和水蒸氣；
故答案為：除HCl；  濃H₂SO₄；
（3）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反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，離子方程式：Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+2H₂O，可以用盛有氫氧化鈉溶液吸收過量的氯氣；
故答案為：NaOH溶液； Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+2H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的方法和原理分析，氯氣性質(zhì)的分析應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度不大．