Question

4．如圖是一套制取并驗證氯氣部分化學(xué)性質(zhì)的實驗裝置．

回答下列問題：
（1）裝置A中，儀器a的名稱叫分液漏斗，該儀器中盛有的試劑為_濃鹽酸．
（2）當(dāng)Cl₂氣流通過一段時間后，裝置B中溶液的pH值＜7（填“＞”“＜”或“=”）
（3）當(dāng)有少量Cl₂氣流通過后，觀察到裝置C中的溶液變?yōu)樗{(lán)色，反應(yīng)的離子方程式為Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^-．
（4）寫出裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．
（5）裝置E的作用是吸收多余的Cl₂．
（6）若要制取標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24L的Cl₂，需要MnO₂的質(zhì)量為?8.7g．但用含有0.4mol HCl的濃鹽酸與足量的MnO₂反應(yīng)制Cl₂，制得的Cl₂體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）總是小于2.24L的原因是濃鹽酸變稀后反應(yīng)停止，0.4molHCl不能完全反應(yīng)，因此生成的氯氣體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）總是小于2.24L．

Answer 1

分析 （1）分析儀器形狀及用途說出其名稱；裝置A是氯氣的發(fā)生裝置，利用分液漏斗將濃鹽酸滴入燒瓶中加熱反應(yīng)；
（2）氯氣溶于水，部分與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸；
（3）氯氣氧化性強(qiáng)于碘，能夠置換單質(zhì)碘，碘遇到淀粉變藍(lán)；
（4）濃鹽酸與二氧化錳在加熱條件下反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水；
（5）氯氣有毒，直接排放能夠引起空氣污染，氯氣能夠與堿反應(yīng)，需要用氫氧化鈉溶液吸收；
（6）依據(jù)MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O計算解答，注意二氧化錳只能與濃鹽酸反應(yīng)，與稀鹽酸不反應(yīng)．

解答 解：（1）依據(jù)儀器形狀可知，圖中儀器a為分液漏斗；裝置A是氯氣的發(fā)生裝置，利用分液漏斗將濃鹽酸滴入燒瓶中加熱反應(yīng)；
故答案為：分液漏斗；濃鹽酸；
（2）氯氣溶于水，部分與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，鹽酸和次氯酸電離產(chǎn)生氫離子，使溶液中氫離子濃度大于氫氧根離子濃度，溶液顯酸性pH＜7；
故答案為：＜；
（3）裝置C中通過氯氣會發(fā)生氧化還原反應(yīng)，氯氣氧化碘離子為碘單質(zhì)，反應(yīng)離子方程式為：Cl₂+2I ^-=2Cl^-+I₂，碘單質(zhì)遇到淀粉變藍(lán)；
故答案為：藍(lán)色；Cl₂+2I ^-=2Cl^-+I₂；
（4）濃鹽酸與二氧化錳在加熱條件下反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水，方程式：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
故答案為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（5）氯氣有毒，直接排放能夠引起空氣污染，氯氣能夠與堿反應(yīng)，需要用氫氧化鈉溶液吸收，
故答案為：吸收多余的Cl₂；
（6）n（Cl₂）=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，
MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
87g                     1mol
m                      0.1mol
m=8.7g，
所以理論上需要8.7gMnO₂參加反應(yīng)；
濃鹽酸還原性較強(qiáng)，在加熱條件下可與二氧化錳發(fā)生氧化還原反應(yīng)，但隨著反應(yīng)的進(jìn)行，鹽酸濃度逐漸降低，還原性減弱，濃鹽酸變稀后反應(yīng)停止，0.4molHCl不能完全反應(yīng)，因此生成的氯氣體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）總 是小于2.24L；
故答案為：8.7；濃鹽酸變稀后反應(yīng)停止，0.4molHCl不能完全反應(yīng)，因此生成的氯氣體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）總 是小于2.24L．

點評 本題考查了氯氣的實驗室制法及其性質(zhì)，側(cè)重于學(xué)生的分析、實驗?zāi)芰Φ目疾�，明確氯氣的實驗室制備原理及氯氣的性質(zhì)是解題關(guān)鍵，注意鹽酸與二氧化錳反應(yīng)條件，題目難度中等．