Question

13．某同学用如图所示装置图制取并收集干燥的氯气．

回答下列问题：
（1）装置C的作用是除去氯气中的氯化氢，装置D的作用是干燥氯气．
（2）装置F的作用是尾气处理防止氯气污染空气．
（3）装置B中，如果反应产生氯气的体积为2.24L（标准状况），则反应中被氧化的HCl 的  物质的量为0.2mol．
（4）写出圆底烧瓶中发生的化学方程式：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．
（5）F处发生反应的离子方程式为Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O．

Answer 1

分析 浓盐酸与二氧化锰在加热条件下反应生成氯气、氯化锰和水，因为浓盐酸具有挥发性，所以制取的氯气中含有氯化氢、水蒸气，依据氯气、氯化氢在饱和氯化钠溶液溶解度不同，利用氯化钠饱和溶液吸收氯气中的氯化氢，浓硫酸具有吸水性，能够干燥氯气，氯气有毒，直接排放能够引起空气污染，氯气能够与氢氧化钠反应，可以用氢氧化钠吸收过量的氯气，据此解答．

解答 解：（1）因为浓盐酸具有挥发性，所以制取的氯气中含有氯化氢、水蒸气，氯气在饱和食盐水中溶解度很小，氯化氢易溶于水，所以利用氯化钠饱和溶液吸收氯气中的氯化氢，浓硫酸具有吸水性，所以装置D作用：干燥氯气；
故答案为：除去氯气中的氯化氢；干燥氯气；
（2）氯气有毒，直接排放能够引起空气污染，氯气能够与氢氧化钠反应，可以用盛有氢氧化钠溶液的F吸收过量的氯气；
故答案为：尾气处理防止氯气污染空气；
（3）装置B中，如果反应产生氯气的体积为2.24L（标准状况），其物质的量=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，根据Cl原子守恒计算反应中被氧化的n（HCl）=2n（Cl₂）=2×0.1mol=0.2mol，
故答案为：0.2mol；
（4）圆底烧瓶中浓盐酸与二氧化锰在加热条件下反应生成氯气、氯化锰和水，离子方程式MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
故答案为：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（5）F中氢氧化钠与氯气反应生成氯化钠和次氯酸钠和水，离子方程式：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O，
故答案为：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O．

点评 本题考查氯气的实验室制备，为高频考点，明确氯气制备原理和氯气的性质是解题关键，题目难度不大．