Question

12．如圖中，A是氯氣的發生裝置，B、C是凈化氣體的裝置，D中裝鐵絲網；反應后E的底部有棕色固體聚集；F是吸收多余氣體的裝置．

（1）上述裝置中有一處錯誤，請指出是B處（用字母表示）．
（2）通過B是為了除去氯化氫，在B中應加入飽和食鹽水；通過C是為了除去水蒸氣．
（3）寫出D中發生反應的化學方程式2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2FeCl₃．
（4）如果A中產生氯氣3.36L（標準狀況），請計算：
①寫出A中發生反應的化學方程式，并用雙線橋標出A中的電子得失情況．
②消耗MnO₂的物質的量0.15mol．
③被氧化的HCl的物質的量0.3mol．

Answer 1

分析 本題為氯氣的制備和性質檢驗，裝置A為發生裝置，依據濃鹽酸的揮發性可知制取的氯氣中含有氯化氫和水蒸氣，依次通過洗氣瓶B、C除去氯化氫和水蒸氣，干燥的氯氣與鐵在D中發生氧化反應生成氯化鐵，氯氣有毒需要進行尾氣處理，F為吸收過量氯氣裝置．
（1）B處為氣體的凈化裝置，為洗氣瓶，應長進短出；
（2）依據濃鹽酸易揮發，制備的氯氣中含有氯化氫和水蒸氣，氯化氫易溶于水，氯氣在飽和食鹽水中溶解度很小，據此選擇飽和食鹽水除去氯化氫，依據濃硫酸具有吸水性，與氯氣不反應選擇濃硫酸干燥氯氣；
（3）鐵在氯氣中燃燒生成氯化鐵；
（4）在MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+2H₂O+Cl₂↑中，Mn元素的化合價降低，1mol二氧化錳反應轉移2mole^-，據此用雙線橋表示氧化還原反應電子轉移，依據方程式計算消耗二氧化錳、被氧化的氯化氫的物質的量；

解答 解：（1）B處為氣體的凈化裝置，為洗氣瓶，應長進短出；
故選：B；
（2）濃鹽酸易揮發，制備的氯氣中含有氯化氫和水蒸氣，氯化氫易溶于水，氯氣在飽和食鹽水中溶解度很小，所以可以用盛有飽和食鹽水的洗氣瓶除去氯化氫，濃硫酸具有吸水性，能夠干燥氯氣，除去氯氣中的水蒸氣；
故答案為：氯化氫；飽和食鹽水；水蒸氣；
（3）鐵在氯氣中燃燒生成氯化鐵，化學方程式：2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2FeCl₃；
故答案為：2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2FeCl₃；
（4）MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+2H₂O+Cl₂↑中，Mn元素的化合價降低，氧化劑為MnO₂，1mol二氧化錳反應轉移2mole^-，用雙線橋法表示反應中電子轉移的數目為：；
A中產生氯氣3.36L（標準狀況），物質的量為$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$=0.15mol，
依據方程式可知：
MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+2H₂O+Cl₂↑
 1       4                    1
 n（MnO₂）n（HCl ）            0.15mol
解得消耗的二氧化錳的物質的量n（MnO₂）=0.15mol；
消耗的氯化氫的物質的量n（HCl ）=0.6mol，其中只有一半被氧化，則被氧化的HCl的物質的量0.3mol；
故答案為：；0.15mol；0.3mol；

點評 本題考查了氯氣的制備及性質檢驗，明確氯氣制備原理和各裝置作用是解題關鍵，注意氧化還原反應基本概念，題目難度不大．