Question

10．某校化學興趣實驗小組用流水抽氣管對教材中氫氣在氯氣中燃燒的實驗進行了改進，可有效地防治Cl₂、HCl對環境的污染，其實驗裝置如圖所示：
（1）實驗室制取Cl₂反應的離子方程式MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O
用100mL 12mol/L的濃鹽酸與足量的MnO₂共熱，能否制得0.3mol Cl₂不能（選填“能”或“不能”）．
（2）裝置B中NaOH溶液的作用吸收Cl₂和HCl氣體，以防污染環境；有關反應的離子方程式為H⁺+OH^-=H₂O、Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O．
（3）玻璃燈罩內壁事先用少量水潤濕，并保持適當的抽氣速度，就會發現燈罩內產生濃厚的白霧，其原因是H₂與Cl₂反應產生的HCl與水蒸氣結合生成鹽酸的小液滴
（4）有同學認為反應產生的HCl極易與裝置B中的NaOH溶液反應而發生倒吸現象，建議在A、B間增加能防倒吸的安全瓶裝置，你認為有無必要沒有必要．

Answer 1

分析 （1）實驗室制備氯氣是利用二氧化錳和濃鹽酸加熱反應生成，足量的二氧化錳和一定量濃鹽酸反應隨鹽酸濃度減小，變為稀鹽酸不再與二氧化錳反應生成氯氣；
（2）裝置B中的氫氧化鈉溶液是吸收多余的氯氣防止污染空氣，發生的反應有揮發出的氯化氫和氫氧化鈉溶液反應，氯氣和氫氧化鈉溶液反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水；
（3）氯氣和氫氣反應生成氯化氫氣體遇到水蒸氣形成鹽酸小液滴；
（4）裝置分析最后又流水抽氣泵，不會發生倒吸．

解答 解：（1）實驗室制備氯氣是利用二氧化錳和濃鹽酸加熱反應生成，反應的離子方程式為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，足量的二氧化錳和一定量濃鹽酸反應隨鹽酸濃度減小，變為稀鹽酸不再與二氧化錳反應生成氯氣，用100mL 12mol/L的濃鹽酸與足量的MnO₂共熱，理論上生成氯氣0.3mol，實際制得Cl₂小于0.3mol，
故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，本能；
（2）裝置B中的氫氧化鈉溶液是吸收多余的氯氣防止污染空氣，發生的反應有揮發出的氯化氫和氫氧化鈉溶液反應，氯氣和氫氧化鈉溶液反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，反應的離子方程式為：H⁺+OH^-=H₂O；Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O，
故答案為：吸收Cl₂和HCl氣體，以防污染環境，H⁺+OH^-=H₂O；Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
（3）玻璃燈罩內壁事先用少量水潤濕，并保持適當的抽氣速度，就會發現燈罩內產生濃厚的白霧，是因為氯氣和氫氣反應生成氯化氫氣體遇到水蒸氣形成鹽酸小液滴，
故答案為：H₂與Cl₂反應產生的HCl與水蒸氣結合生成鹽酸的小液滴；
（4）裝置分析最后又流水抽氣泵，不會發生倒吸，沒有必要在A、B間增加能防倒吸的安全瓶裝置，
故答案為：沒有必要．

點評 本題考查了實驗室制備氯氣的分析，氯氣的性質驗證，氣體除雜和裝置安全分析，掌握基礎是解題關鍵，題目較簡單．