Question

13．如图Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是常见的气体发生装置；V、VI是气体收集装置，根据要求回求答下列问题：
（1）气体发生装置的选择：若用CaCO₃与盐酸反应制CO₂，则可选择Ⅲ；（填序号）若用I装置制取氯气，则浓盐酸应盛放在分液漏斗（填I中的仪器名称）．写出实验室制取氯气的化学方程式MnO₂+4HC1（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnC1₂+C1₂↑+2H₂O．
（2）收集装置的选择：若选用V为氯气收集装置，则氯气应从A口通入．用化学方法检验氯气收集满的方法是将湿润的淀粉KI试纸放在B口处，试纸变蓝色，证明氯气已集满．
（3）实验室制取氯气，多余的氯气要进行尾气处理，一般将尾气通入到NaOH溶液溶液中，其发生反应的化学方程式为2NaOH+Cl₂=NaCl+NaClO+H₂O．
（4）气体的吸收：若经试验发现，现1体积的水已吸收336体积的HCl，且得到的溶液的密度为1.08g/cm³，则所得溶液中溶质的物质的量浓度为10.5mol/L．（保留一位小数）

Answer 1

分析 （1）若用CaCO₃与盐酸反应制CO₂，为固体和液体的反应，常温下可进行；用I装置制取氯气，浓盐酸放在分液漏斗中，浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应生成氯气、氯化锰和水；
（2）氯气密度比空气大，用向上排空法收集，可用湿润的淀粉碘化钾验满；
（3）氯气与氢氧化钠溶液反应，可用于吸收尾气；
（4）设水的体积为1L，HCl的体积为336L，根据n=$\frac{V}{{V}_{m}}$计算气体的物质的量，进而计算气体的质量，根据溶液总质量计算所得盐酸溶液中溶质的质量分数，根据c=$\frac{1000ρω}{M}$计算溶液的物质的量浓度．

解答 解：（1）若用CaCO₃与盐酸反应制CO₂，为固体和液体的反应，常温下可进行，可选择Ⅲ装置，用I装置制取氯气，浓盐酸放在分液漏斗中，浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应生成氯气、氯化锰和水，反应的方程式为：MnO₂+4HC1（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnC1₂+C1₂↑+2H₂O，
故答案为：Ⅲ；分液漏斗；MnO₂+4HC1（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnC1₂+C1₂↑+2H₂O；
（2）氯气的密度大于空气的密度，所以应采用向上排空气法收集氯气，故A为进气口；氯气的氧化性大于碘的氧化性，所以氯气能置换出碘化钾中的碘，且碘遇淀粉变蓝色，所以可用湿润的淀粉KI试纸检验是否收集满了氯气．
故答案为：A；将湿润的淀粉KI试纸放在B口处，试纸变蓝色，证明氯气已集满；
（3）氯气有毒，逸出会污染大气，所以不能让氯气逸出；氯气和水能反应是盐酸和次氯酸，盐酸和次氯酸是酸，都能和碱反应，所以可用氢氧化钠溶液吸收氯气，
故答案为：NaOH溶液；2NaOH+Cl₂=NaCl+NaClO+H₂O；
（4）1体积的水已吸收336体积的HCl，可设水的体积为1L，HCl的体积为336L，则标准状况下336L HCl的物质的量为：$\frac{336L}{22.4L/mol}$=15mol，质量为m=nM=36.5g/mol×15mol=547.5g，则所得盐酸溶液中溶质的质量分数为w=$\frac{547.5g}{1000g+547.5g}$×100%≈35.4%，
溶质的物质的量浓度为：c=$\frac{1000×1.08×35.4%}{36.5}$mol/L≈10.5mol/L，
故答案为：10.5．

点评 本题考查了实验装置的应用、物质的量浓度的计算，侧重于氯气的实验室制法、气体的检验等知识的考查，题目难度中等，注意根据反应物的状态及反应条件选择相应的装置，明确物质的量浓度与溶质质量分数的关系，试题培养了学生的化学实验、化学计算能力．