Question

16．某同學用如圖所示裝置圖制取并收集干燥的氯氣．

回答下列問題：
（1）寫出圓底燒瓶中發(fā)生的化學方程式：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．
（2）裝置C的作用是除去氯氣中氯化氫，裝置D的作用是干燥氯氣．
（3）裝置F的作用是吸收過量氯氣，防止空氣污染．
（4）裝置B中，如果反應產(chǎn)生氯氣的體積為2.24L（標準狀況），則反應中被氧化的HCl的物質(zhì)的量為0.2mol．
（5）F處發(fā)生反應的離子方程式為Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O．

Answer 1

分析 實驗室用二氧化錳與濃鹽酸反應制取氯氣，因為濃鹽酸易揮發(fā)，所以制備的氯氣中含有氯化氫、水蒸氣等雜質(zhì)，依據(jù)氯氣在飽和食鹽水中溶解度較小、氯化氫易溶于水的性質(zhì)選擇用盛有飽和食鹽水的洗氣瓶除去氯氣中的氯化氫，然后通過盛有濃硫酸的洗氣瓶干燥氯氣，氯氣密度大于空氣密度，用向上排氣法收集，氯氣有毒需要進行尾氣處理，氯氣能夠與氫氧化鈉溶液反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水．

解答 解：（1）圓底燒瓶中二氧化錳與濃鹽酸反應生成氯化錳、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；
（2）濃鹽酸易揮發(fā)，所以制備的氯氣中含有氯化氫、水蒸氣等雜質(zhì)，依據(jù)氯氣在飽和食鹽水中溶解度較小、氯化氫易溶于水的性質(zhì)選擇用盛有飽和食鹽水的洗氣瓶除去氯氣中的氯化氫，然后通過盛有濃硫酸的洗氣瓶干燥氯氣；
故答案為：除去氯氣中的氯化氫，干燥氯氣；
（3）氯氣有毒需要進行尾氣處理，能夠與氫氧化鈉反應，被氫氧化鈉吸收；
故答案為：吸收過量氯氣，防止空氣污染；
（4）裝置A中，如果反應產(chǎn)生氯氣的體積為2.24L（標準狀況），其物質(zhì)的量=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，根據(jù)Cl原子守恒計算反應中被氧化的n（HCl）=2n（Cl₂）=2×0.1mol=0.2mol，
故答案為：0.2mol；
（5）氯氣能夠與氫氧化鈉溶液反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，離子方程式：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O，
故答案為：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；

點評 本題考查氯氣的實驗室制備，為高頻考點，明確氯氣制備原理和氯氣的性質(zhì)是解題關鍵，題目難度不大．