Question

實驗室常用MnO₂與濃鹽酸反應制備Cl₂(反應裝置如圖所示)。

（1）制備實驗開始時，先檢查裝置氣密性，接下來的操作依次是__________（填序號）。
A．往燒瓶中加入MnO₂粉末   B．加熱    C．往燒瓶中加入濃鹽酸
制備反應會因鹽酸濃度下降而停止。為測定已分離出過量MnO₂后的反應殘余液中鹽酸的濃度，探究小組同學提出的下列實驗方案：
甲方案：與足量AgNO₃溶液反應，稱量生成的AgCl質量。
乙方案：與已知量CaCO₃(過量)反應，稱量剩余固體的質量。
丙方案：與足量Zn反應，測量生成的H₂體積。
繼而進行下列判斷和實驗：
（2）判定甲方案不可行，理由是______________________________________________________。
（3）乙方案的實驗發現，固體中含有MnCO₃，說明碳酸鈣在水中存在__________________,測定的結果會：______________________（填“偏大”、“偏小”或“準確”）。
進行丙方案實驗：裝置如圖所示（夾持器具已略去）。

（4）使Y形管中的殘余清液與鋅粒反應的正確操作是將________轉移到______中。
（5）反應完畢，每間隔1分鐘讀取氣體體積，發現氣體體積逐漸減小，直至不變。 氣體體積逐次減小的原因是____________（排除裝置和實驗操作的影響因素）。
（6）小組內又有同學提出還可采用酸堿中和滴定法測定殘余液中鹽酸的濃度，但還需經查閱資料知道：________________________________________________________ 。

Answer 1

(本題共12分，每小題2分) （1）ACB
（2）殘余溶液中，只能計算出Cl^－的量，而不能算出H⁺的量，且n(Cl^－)＞n(H⁺)
（3）溶解平衡，偏小；  
（4）Zn粒；殘余清液（按序寫出兩項）
（5）裝置內氣體尚未冷至室溫  
（6）Mn²⁺開始沉淀時的pH

試題分析：（1）加藥順序一般是先加入固體藥品，再加入液藥品，最后再加熱。檢查裝置氣密性后，先加入固體，再加入液體：濃鹽酸，最后然后加熱，因此依次順序是ACB。
（2）由于加入足量的硝酸銀溶液只能求出氯離子的量，而不能求出剩余鹽酸的濃度，且n（Cl^-）＞n（H⁺），所以與足量AgNO₃溶液反應，稱量生成的AgCl質量方案是不可行的。
（3）由于碳酸鈣在溶液中存在溶解平衡，固體中含有MnCO₃，這說明碳酸錳的Ksp比碳酸鈣的Ksp小。由于部分碳酸鈣轉化成碳酸錳沉淀，因此稱量剩余的固體質量會偏大，這樣一來反應的固體減少，實驗結果偏小。
（4）使Zn粒進入殘余清液中讓其發生反應．這樣殘余清液就可以充分反應.如果反過來，殘余清液不可能全部轉移到左邊，因此導致反應不完全。
（5）由于氣體的體積受溫度影響，所以反應完畢后，每間隔1分鐘讀取氣體體積，氣體體積逐漸減小的原因是氣體未冷卻到室溫，當溫度冷卻到室溫后，氣體體積不再改變。
（6）采用酸堿中和滴定法測定殘余液中鹽酸的濃度，堿滴定溶液先和酸反應后再和氯化錳反應生成氫氧化錳沉淀，需要知道錳離子開始沉淀時的pH才能計算鹽酸消耗的氫氧化鈉，從而計算剩余鹽酸的量。