Question

4．实验室中用二氧化锰和浓盐酸反应制备氯气．进行此实验，所用仪器如图：

（1）连接上述仪器的正确顺序（填各接口处的字母）：接E-C；接D-A；接B-H；接G-F．
（2）在制备氯气的发生装置中，用到的玻璃仪器除酒精灯外，还有圆底烧瓶、分液漏斗．
（3）写出用如图装置制备氯气的离子方程式MnO₂+2Cl^-+4H⁺$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O：
（4）A、B两组同学分别用两种方法制取氯气：A组用含146g HCl的浓盐酸与足量的二氧化锰反应；B组用87g二氧化锰与足量的浓盐酸反应，则所得氯气的物质的量的关系为A＜B（填“＞”、“＜”或“=”）
（5）实验中饱和食盐水的作用是除去挥发出的HCl气体，抑制C1₂在水中的溶解：
（6）写出氯气尾气吸收的化学方程式：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O．
（7）如何验证氯气已经收集满？

Answer 1

分析 （1）根据实验发生装置→除杂装置→收集装置→尾气处理装置排序；
（2）发生装置是制备氯气的装置，需要圆底烧瓶、分液漏斗和酒精灯等；
（3）实验制备氯气气的反应为二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯化锰、氯气和水；
（4）浓盐酸与MnO₂发生化学反应，随着反应的进行，盐酸的浓度降低，还原性减弱，稀盐酸与MnO₂不反应，以此解答该题；
（5）根据氯气、氯化氢的溶解性大小分析；
（6）氯气有毒，多余的氯气需要用氢氧化钠吸收；
（7）氯气为黄绿色气体，密度大于空气密度，依据集气瓶是否充满黄绿色气体判断；

解答 解：（1）实验装置的连接顺序为：发生装置→除杂装置→收集装置→尾气处理装置；除杂装置中长导管进气、短导管出气；因为饱和食盐水中有水，浓硫酸有吸水性，所以先连接盛有饱和食盐水的装置后连接盛浓硫酸的装置；收集装置中，氯气的密度大于空气的，应该采用长进短出的方式，故导管连接顺序为：E-C-D-A-B-H-G-F，
故答案为：E-C；D-A；B-H；G-F；
（2）在制备氯气的发生装置中，用到的玻璃仪器除酒精灯外，还有反应容器圆底烧瓶、添加浓盐酸的分液漏斗、加热需要的酒精灯等，所以用到的玻璃仪器除酒精灯外，还有圆底烧瓶、分液漏斗，
故答案为：圆底烧瓶、分液漏斗；
（3）气体发生装置中进行的反应是氯气的实验室制备，反应的离子方程式为：MnO₂+2Cl^-+4H⁺$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，
故答案为：MnO₂+2Cl^-+4H⁺$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（4）反应的化学方程式为：4HCl（浓）+MnO₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
A．n（HCl）=$\frac{146g}{36.5g/mol}$=4mol，n（MnO₂）=$\frac{174g}{87g/mol}$=2mol，浓盐酸与MnO₂发生化学反应，随着反应的进行，盐酸的浓度降低，还原性减弱，稀盐酸与MnO₂不反应，所以生成的n（Cl₂）＜1mol；
B．n（MnO₂）=$\frac{87g}{8g/mol}$=1mol，由于浓盐酸足量，生成的n（Cl₂）=1mol，所以所得C1₂ 的物质的量的关系，A＜B，
故答案为：＜；
（5）氯化氢极易溶于水，氯气能溶于水，且与水反应，Cl₂+H₂O=H⁺+Cl^-+HClO，食盐水溶液中的氯离子抑制氯气的溶解，降低氯气的溶解度，
故答案为：除去挥发出的HCl气体，抑制C1₂在水中的溶解；
（6）氯气是有毒的气体，氢氧化钠溶液和氯气反应，所以可用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气，防止污染空气，反应的化学方程式为：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，
故答案为：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O；
（7）氯气为黄绿色气体，密度大于空气密度，所以当收集满氯气时，集气瓶充满黄绿色气体，观察集气瓶是否充满黄绿色气体验证，
答：集气瓶充满黄绿色气体；

点评 本题考查了氯气的实验室制法及其化学性质，题目难度中等，注意明确实验装置仪器的连接顺序为：实验发生装置→除杂装置→收集装置→尾气处理装置；还要掌握实验室制备气体的装置选择、实验除杂的方法选择及试剂作用、化学方程式的书写方法、反应现象判断等知识．