Question

【题目】ClO2作为一种广谱型的消毒剂，将逐渐用来取代Cl2成为自来水的消毒剂。已知ClO2是一种易溶于水而难溶于有机溶剂的气体，实验室制备ClO2的原理是用亚氯酸钠固体与氯气反应：2NaClO2 + Cl2 ===2ClO2 + 2NaCl。

下图是实验室用于制备和收集一定量较纯净的ClO2的装置（某些夹持装置和垫持用品省略）。其中E中盛有CCl4液体（用于除去ClO2中的未反应的Cl2）。

（1）仪器P的名称是______。

（2）写出装置A中烧瓶内发生反应的离子方程式：_________。

（3）B装置中所盛试剂是_____，G瓶的作用是_______。

（4）F为ClO2收集装置，应选用的装置是____（填序号），其中与E装置导管相连的导管口是_____（填接口字母）。

（5）若用100 mL 2 mol·L-1的浓盐酸与足量的MnO2制备Cl2，则被氧化的HCl的物质的量是_____（填序号）。

A．＞0.1mol B．0.1 mol C．＜0.1 mol D．无法判断

Answer 1

【答案】分液漏斗 MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O 饱和食盐水 防倒吸（安全瓶） ② d C

【解析】

由题目中所给信息和实验装置图可知：本实验首先用浓盐酸和MnO2在加热条件下反应制备Cl2，反应的方程式为MnO2+4HClMnCl2++Cl2↑+2H2O，经除杂、干燥后在D中亚氯酸钠固体反应生成ClO2，由于Cl2易溶于CCl4液体，E用于除去ClO2中的未反应的Cl2，最后用向上排空法收集；并注意气体的性质和装置来分析防止倒吸的装置，利用稀盐酸与二氧化锰不反应来分析浓盐酸与足量的MnO2制备Cl2，则被氧化的HCl的物质的量等于氯气的物质的量，以此解答该题。

（1）实验室用浓盐酸和MnO2在加热条件下反应制备Cl2，浓盐酸应盛装在分液漏斗中，则P为分液漏斗，故答案为：分液漏斗。

（2）浓盐酸和MnO2在加热条件下反应制备Cl2，反应的方程式为MnO2+4HCl（浓）MnCl2++Cl2↑+2H2O，离子方程式为：MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O，故答案为：MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。

（3）生成的氯气中混有HCl和水，为制备纯净干燥的氯气，根据氯气不溶于饱和食盐水的性质，可用饱和食盐水除去气体中混有的HCl杂质；ClO2是一种易溶于水的气体，尾气吸收时要防止倒吸（或安全瓶），故答案为：饱和食盐水；防倒吸（安全瓶）。

（4）ClO2是一种易溶于水的气体，且密度比空气大，应用向上排空气法收集，且进行尾气处理，故用双孔橡皮塞，故答案为：②；d。

（5）浓盐酸在加热条件下与二氧化锰发生氧化还原反应，但随着反应的进行，盐酸浓度变稀时，不与二氧化锰反应，根据MnO2+4HCl（浓）MnCl2++Cl2↑+2H2O可以知道，若用100mL2mol·L-1的浓盐酸与足量的MnO2制备Cl2，则被氧化的HCl的物质的量＜0.1mol，故答案为C。