Question

如圖表示在沒有通風櫥的條件下制備氯氣時設計的裝置，圖中a．b是可控制的彈簧鐵夾．（氯氣在飽和氯化鈉溶液中的溶解度較小．）
（1）儀器A的名稱是______；水槽中應盛放的是______；燒杯中盛放的是______；燒瓶中反應的化學方程式______；
（2）在收集氯氣時，應______．（填如何控制a．b）
（3）若要制得標準狀況下的Cl₂0.672L，理論上需要MnO₂的質量是______g被氧化鹽酸的物質的量______mol
（4）若要增大新制氯水中HClO的濃度可加入______
A．食鹽　　 B．水　　　C．CaCO₃　　　D．NaOH．

Answer 1

解：（1）根據儀器特點可知A為分液漏斗；因為氯氣有毒，可污染空氣，要進行尾氣吸收，并且氯氣和氫氧化鈉反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，所以常用氫氧化鈉溶液吸收尾氣中，燒杯中盛放氫氧化鈉溶液收，集完畢，關閉a，打開b，多余的氣體通入氫氧化鈉溶液進行吸收，防止污染空氣；Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O；氯氣在飽和氯化鈉溶液中的溶解度較小，實驗室常用排飽和食鹽水法收集氯氣，實驗室常用二氧化錳和濃鹽酸在加熱條件下生成氯氣，反應的化學方程式為MnO₂+4HClMnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：分液漏斗；飽和食鹽水；氫氧化鈉溶液；MnO₂+4HClMnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）氯氣在飽和氯化鈉溶液中的溶解度較小，實驗室常用排飽和食鹽水法收集氯氣，收集時，應關閉b，打開a，故答案為：關閉b，打開a；
（3）n（Cl₂）===0.03mol；
生成0.03molCl₂參加反應的HCl的物質的量為x，反應的二氧化錳物質的量為Y；
MnO₂+4HClMnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
1 4 1
y x 0.03mol
x=0.12mol
y=0.03mol
被氧化的HCl的物質的量=0.12mol×=0.06mol．
理論上反應的二氧化錳質量=0.03mol×87g/mol=2.61g；
故答案為：2.61；0.06；
（4）氯水中氯氣和水反應生成鹽酸和次氯酸，Cl₂+H₂O=HClO+HCl，
A、食鹽加入，增大氯離子濃度，平衡左移，次氯酸濃度減小，故A不符合；
B、水加入平衡狀態物質濃度減小，次氯酸濃度減小，故B不符合；
C、加入碳酸鈣和鹽酸反應促進平衡正向進行，稀硫酸濃度增大，故C符合；
D、加入氫氧化鈉會和鹽酸、次氯酸發生反應，次氯酸濃度減小，故D不符合；
故答案為：C．
分析：（1）氯氣在飽和氯化鈉溶液中的溶解度較小，實驗室常用排飽和食鹽水法收集氯氣，氯氣有毒需要尾氣吸收；實驗室常用二氧化錳和濃鹽酸在加熱條件下生成氯氣，氯氣有毒，用氫氧化鈉溶液吸收；
（2）收集氯氣時，應關閉b，打開a，用排飽和食鹽水法收集；收集完畢，關閉a，打開b，用氫氧化鈉溶液吸收多余氯氣；
（3）根據氯氣的體積求出氯氣的物質的量，依據化學方程式從而求出被氧化的HCl的物質的量和反應的二氧化錳質量；
（4）依據氯氣和水反應生成鹽酸和次氯酸的化學平衡，結合影響平衡的因素分析判斷．
點評：本題考查氯氣的實驗室制法，化學反應的有關計算，化學平衡影響因素分析平衡移動，在收集有毒的氣體時要在收集裝置后面加一個尾氣處理裝置，防止污染空氣，題目難度中等．