Question

【題目】如圖所示，將儀器A中的濃鹽酸滴加到盛有MnO2的燒瓶中，加熱后產生的氣體依次通過裝置B和C，然后再通過加熱的石英玻璃管D (放置有鐵粉 )。請回答：

(1)燒瓶中反應的化學方程式是_____；

(2)裝置B中盛放液體是_____，氣體通過裝置B的目的是_____；裝置C中盛放的液體是_____，氣體通過裝置C的目的是_____；

(3)燒杯E中盛放的液體是_____；

(4)資料表明D中產物有以下性質：①受熱易升華，冷卻后易凝華；②遇H2O (g )劇烈反應；為收集D中產物，在D與E之間，除增加收集裝置外，還需要增加_____裝置；

(5)當電子轉移的數目為6.02×1023個時生成的氯氣的物質的量為_____mol，生成的氯氣需用0.5mol/L的NaOH溶液_____L完全吸收。

Answer 1

【答案】MnO2+4HCl (濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O 飽和NaCl溶液 吸收氯氣中混有的雜質HCl 濃硫酸 干燥氯氣 NaOH溶液 干燥 0.5 2

【解析】

實驗室用加熱二氧化錳與濃鹽酸方法制取氯氣，因為濃鹽酸具有揮發性，所以制備的氯氣中含有氯化氫和水蒸氣，要得到純凈的氯氣，應除去氯化氫和水蒸氣，可以依次通過盛有飽和食鹽水、濃硫酸的洗氣瓶進行除雜，氯氣與鐵在加熱條件下反應生成氯化鐵，氯氣有毒，直接排放到空氣中能夠污染空氣，應進行尾氣處理，據此分析解答。

(1)實驗室用加熱二氧化錳與濃鹽酸方法制取氯氣，二者加熱生成氯化錳、氯氣和水，反應的化學方程式為MnO2+4HCl (濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O，故答案為：MnO2+4HCl (濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O；

(2)濃鹽酸具有揮發性，所以制備的氯氣中含有氯化氫和水蒸氣，要得到純凈的氯氣，應除去氯化氫和水蒸氣，氯氣在飽和食鹽水中溶解度不大，氯化氫易溶于水，所以選擇盛有飽和食鹽水的B裝置除去氯化氫，濃硫酸具有吸水性，可以干燥氯氣，所以選擇盛有濃硫酸的洗氣瓶C除去水蒸氣，故答案為：飽和NaCl溶液； 吸收氯氣中混有的雜質HCl；濃硫酸；干燥氯氣；

(3)氯氣有毒，直接排放到空氣中能夠污染空氣，應進行尾氣處理，氯氣能夠與氫氧化鈉溶液反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，反應的離子方程式：Cl2+2OH﹣＝Cl﹣+ClO﹣+H2O，可以選擇氫氧化鈉溶液吸收過量的氯氣，故答案為：NaOH溶液；

(4)生成的氯化鐵：①受熱易升華，冷卻后易凝華；②遇H2O (g )劇烈反應，需要防止水蒸氣進入裝置D，為收集D中產物，在D與E之間，除增加收集裝置外，還需要增加干燥裝置，防止裝置E中水蒸氣進入，故答案為：干燥；

(5)依據方程式：MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O，生成1mol氯氣轉移2mol電子，則當電子轉移的數目為6.02×1023個物質的量為1mol時，生成的氯氣的物質的量為0.5mol，依據2NaOH+Cl2═NaCl+H2O+NaClO，0.5mol氯氣消耗氫氧化鈉1mol，用0.5mol/L的NaOH溶液體積為2L，故答案為： 0.5； 2．