Question

4．實驗室用足量MnO₂與濃鹽酸反應制取氯氣，其裝置如圖1所示：

（1）圖1中儀器a的名稱是：分液漏斗；儀器b的名稱是：蒸餾燒瓶；b中加入碎瓷片的作用是：防止暴沸；氯氣通入水中可得氯水，其具有漂白性是因為含有HClO（填化學式）
（2）請寫出儀器b中發生的反應的離子方程式：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+2H₂O+Cl₂↑
（3）檢查裝置的氣密性之后的操作依次是：A、C、B．（填序號）
A．向燒瓶中加入MnO₂粉末      B．加熱       C．向燒瓶中加入濃鹽酸
（4）該反應會因為鹽酸濃度下降而停止．為了測定反應殘留液中鹽酸的濃度，某探究小組提出下列實驗方案：①甲同學的方案為：與足量AgNO₃溶液反應，稱量生成沉淀的質量．
②乙同學的方案為：與足量的鋅反應，測量生成氣體的體積，實驗裝置如圖2所示（夾持裝置已略去）．使Y形管中的殘留溶液與鋅粒反應的正確操作是將鋅粒轉移至殘留溶液中（“鋅粒轉移到殘留溶液中”或“殘留溶液轉移到鋅粒中”）．在正確讀取量氣管讀數時，視線要平視，要注意使漏斗液面與量氣管中液面相平，除此外還須注意：恢復至室溫．兩種方案我認為乙（填甲或乙）同學的方案可行．

Answer 1

分析 （1）由儀器的結構可知，a為分液漏斗，b為蒸餾燒瓶；液體加熱需要防止暴沸；氯水具有漂白性，是由于HClO的強氧化性；
（2）儀器b中二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應生成氯化錳、氯氣與水；
（3）檢驗裝置氣密性后，向燒瓶中加入二氧化錳，再從分液漏斗中加入鹽酸，最后加熱制備氯氣；
（4）若殘留溶液轉移到鋅粒中，Y形管內壁會殘留溶液，HCl不能與Zn完全反應；
讀取體積時要滿足壓強回復到原壓強，而且眼的視線要與液體的凹液面相切；
甲同學的方案：二氧化錳與濃鹽酸反應生成氯化錳，也會與硝酸銀反應，實驗不可行．

解答 解：（1）由儀器的結構可知，a為分液漏斗，b為蒸餾燒瓶；b中加入碎瓷片的作用是：防止暴沸；氯水具有漂白性，是由于HClO的強氧化性，
故答案為：分液漏斗；蒸餾燒瓶；防止暴沸；HClO；
（2）儀器b中二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應生成氯化錳、氯氣與水，反應離子方程式為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+2H₂O+Cl₂↑，
故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+2H₂O+Cl₂↑；
（3）檢驗裝置氣密性后，向燒瓶中加入二氧化錳，再從分液漏斗中加入鹽酸，最后加熱制備氯氣，
故答案為：A、C、D；
（4）若殘留溶液轉移到鋅粒中，Y形管內壁會殘留溶液，HCl不能與Zn完全反應，使測得的氣體的量不準確，測得的鹽酸的濃度不準，因此應將鋅粒轉移至殘留溶液中，
壓強對氣體的體積有影響，該反應是在加熱條件下進行的，溫度升高氣體壓強增大，如果不回復到原溫度，相當于將氣體壓縮了，使得測出的氣體的體積減小，故溫度要恢復到原溫度時，同時上下移動右端的漏斗，使兩端的液面的高度相同，視線要與液體的凹液面相切，讀取測量氣體的體積，
甲同學的方案中二氧化錳與濃鹽酸反應生成氯化錳，也會與硝酸銀反應，實驗不可行，乙同學方案可能，
故答案為：將鋅粒轉移至殘留溶液中；恢復至室溫；乙．

點評 本題考查氯氣的實驗室制備、物質含量測定實驗等，涉及化學儀器、對操作的分析評價、對實驗原理的分析評價等，是化學實驗綜合考查，難度中等．