Question

（Ⅰ）实验室中盐酸的用途十分广泛，常常用来制备气体．

（1）某小组同学欲用4mol/L的盐酸配制230mL 0.4mol/L 盐酸溶液，需取用4mol/L盐酸

25

mL，实验中需要用到的玻璃仪器有

烧杯

、

250ml容量瓶

、量筒、烧杯、胶头滴管．
（2）下列实验操作使配制的溶液浓度偏低的是

BC

A．容量瓶洗涤后未干燥
B．移液时，有少量溶液溅出
C．定容时，加水不慎超过刻度线，又倒出一些
D．定容时，俯视刻度线
E．装入试剂瓶时，有少量溶液溅出
（Ⅱ）瑞典化学家舍勒将软锰矿（主要成分为MnO₂）与浓盐酸混合加热，在世界上首先得到了氯气．已知Cl₂和碱溶液在不同条件下，得到的产物不同，某兴趣小组用下图所示装置制取氯酸钾、次氯酸钠和探究氯水的性质．（ 3Cl₂+6KOH

△   .

KClO₃+5KCl+3H₂O ）图中：A为氯气发生装置；B的试管里盛有15mL 30% KOH溶液，并置于水浴中；C的试管里盛有15mL 8% NaOH溶液，并置于冰水浴中；D的试管里加有紫色石蕊试液．
请填写下列空白：
（1）制取氯气时，在圆底烧瓶里加入一定质量的二氧化锰，通过

分液漏斗

（填仪器名称）向圆底烧瓶中加入适量的浓盐酸．装置A中反应的离子方程式

MnO₂+4HCl（浓）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O

．
（2）反应完毕经冷却后，B的试管中有大量晶体析出．图中符合该晶体溶解度曲线的是

M

（填编号字母）；从B的试管中分离出该晶体的方法是

过滤

（填实验操作名称）．该小组同学发现制得的氯酸钾产量偏低，可能的一种原因是Cl₂中含有杂质，该杂质成分

HCl

（除水蒸气外，填化学式），如何改进

AB间增加一个盛有饱和氯化钠溶液吸收氯化氢的洗气装置

；
（3）实验中可观察到D的试管里溶液的颜色发生了如下变化，请填写下表中的空白：

实验现象	原因
溶液最初从紫色逐渐变为 红 色	氯气与水反应生成的H+使石蕊变色
随后溶液逐渐变为无色	氯气与水反应生成的HClO将石蕊氧化为无色物质

（4）请在装置图方框中画出缺少的实验装置，并注明试剂．

Answer 1

分析：（Ⅰ）（1）依据配制溶液是在容量瓶中进行，容量瓶的规格需要配制250ml的溶液，再取出230ml溶液；溶液稀释前后溶质物质的量不变计算所需盐酸溶液的体积，根据溶液配制过程和实验步骤分析判断所需要的仪器；
（2）A．容量瓶洗涤后未干燥，不影响溶液配制；
B．移液时，有少量溶液溅出，溶质减少，配制溶液浓度减小；
C．定容时，加水不慎超过刻度线，又倒出一些溶液浓度减小；
D．定容时，俯视刻度线，未加到刻度线，溶液浓度增大；
E．装入试剂瓶时，有少量溶液溅出不影响溶液浓度；
（Ⅱ）（1）装置图分析可知，制备氯气的原理是利用二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯化锰，氯气和水，浓盐酸从分液漏斗中加入；
（2）在加热条件下，氯气与浓KOH溶液反应生成氯酸钾，在常温以下，氯气与稀NaOH溶液反应生成次氯酸钠，溶质的溶解度随温度的降低而降低；氯气中可能含有氯化氢气体，AB间增加一个洗气装置，盛饱和食盐水的洗气瓶吸收氯化氢，避免产生误差；
（3）氯气在常温下与NaOH反应生成次氯酸钠和氯化钠；氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，反应生成的H⁺使石蕊变成红色，次氯酸具有强氧化性，将石蕊氧化为无色物质，所以反应现象为先变红，后褪色，反应后如继续通入氯气，氯气微溶于水，则为氯气的溶液，溶液呈黄绿色；
（4）E为尾气吸收装置需要氢氧化钠溶液吸收多余的氯气，据此画出装置图．

解答：解：（Ⅰ）（1）依据配制溶液是在容量瓶中进行，容量瓶的规格需要配制250ml的溶液，再取出230ml溶液；溶液稀释前后溶质物质的量不变计算所需盐酸溶液的体积，4mol/L×V=250ml×0.4mol/L，V=25ml；根据溶液配制过程和实验步骤分析判断所需要的玻璃仪器为，溶解所需要的烧杯和定容所需要的250ml容量瓶，
故答案为：25；250ml容量瓶；
（2）A．容量瓶洗涤后未干燥，不影响溶液配制；
B．移液时，有少量溶液溅出，溶质减少，配制溶液浓度减小；
C．定容时，加水不慎超过刻度线，又倒出一些溶液浓度减小；
D．定容时，俯视刻度线，未加到刻度线，溶液浓度增大；
E．装入试剂瓶时，有少量溶液溅出不影响溶液浓度；
配制过程中导致溶液浓度偏低的操作是BC．
故答案为：BC；
（Ⅱ）（1）制备氯气的原理是利用二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯化锰，氯气和水，浓盐酸从分液漏斗中加入，反应的化学方程式为：MnO₂+4HCl（浓）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
故答案为：分液漏斗，MnO₂+4HCl（浓）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）根据题中信息可知，在加热条件下，氯气与浓KOH溶液反应生成氯酸钾，在常温以下，氯气与稀NaOH溶液反应生成次氯酸钠，二者反应的浓度和温度都不相同，反应完毕经冷却后，②的试管中有大量晶体析出，说明溶质的溶解度随温度的降低而降低，只有M符合，不溶性固体与液体的分离常采用过滤的方法，氯气中可能含有氯化氢气体，AB间增加一个洗气装置，盛饱和食盐水的洗气瓶吸收氯化氢，避免产生误差，
故答案为：M；过滤；HCl；AB间增加一个洗气装置；
（3）氯气在常温下与NaOH反应生成次氯酸钠和氯化钠，二者在水中溶解且电离，反应的离子方程式为Cl₂+2OH^-═ClO^-+Cl^-+H₂O，氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，反应生成的H⁺使石蕊变成红色，次氯酸具有强氧化性，将石蕊氧化为无色物质，所以反应现象为先变红，后褪色，反应后如继续通入氯气，氯气微溶于水，则为氯气的溶液，溶液呈黄绿色，
故答案为：红；氯气与水反应生成的HClO将石蕊氧化为无色物质；
（4）剩余的氯气不能排放到空气中，需要用氢氧化钠溶液吸收，装置图为，故答案为：．

点评：本题考查了氯气的制备、性质，须掌握并熟练应用氯气的有关化学反应原理，题目难度中等．