Question

某化学小组用下列装置制取收集纯净的氯气，并研究其性质．请回答下列问题．

（1）如图1装置甲中仪器A的名称是

 

，丙中应装的溶液是

 

，甲装置中发生反应的离子方程式为

 

．制取收集纯净氯气的装置接口连接顺序是a→…→g（补充完整）

 

．
（2）制备反应会因盐酸浓度下降而停止，为测定反应残余液中盐酸的浓度，探究小组同学提出下列实验方案：
I方案：与足量AgNO₃溶液反应，称量生成的AgCl质量．
Ⅱ方案：采用酸碱中和滴定法测定．
Ⅲ方案：与已知量CaCO₃（过量）反应，称量剩余的CaCO₃质量．
继而进行下列判断和实验：
①判定I方案不可行，理由是

 

；
②进行Ⅱ方案实验：准确量取残余清液稀释一定倍数后作为试样．
a．量取试样20.00mL于锥形瓶中，若锥形瓶中存有少量水，对实验结果是否有影响？

 

（填“是”或“无”）．用0.10mol?L^-1 NaOH标准溶液滴定，消耗NaOH标准溶液的体积如图2所示，其读数为

 

  mL．
b．平行滴定后获得实验结果
③判断Ⅲ方案的实验结果

 

（填“偏大”、“偏小”或“准确”）．[已知：Ksp（CaCO₃ ）=2.8×10^-9、Ksp（MnCO₃）=2.3×10^-11
（3）某同学认为上述方案缺少尾气吸收装置，请在如图3的方框中画出该装置并注明试剂．

Answer 1

考点：性质实验方案的设计

专题：实验设计题

分析：（1）甲装置用来制取氯气，氯气中混有挥发的氯化氢，故丙装置应为除杂装置，除去氯气中氯化氢，乙装置有浓硫酸，应为干燥装置，丁装置为排空法收集氯气装置；
（2）①Ⅰ方案：二氧化锰与浓盐酸反应生成二氯化锰，二氯化锰也会与硝酸银反应，故反应不可行；
②Ⅱ方案：锥形瓶中含少量水，不影响试样的物质的量；根据图二读取数据；
③Ⅲ方案：与已知量CaCO₃（过量）反应，称量剩余的CaCO₃质量，由于部分碳酸钙与转化成碳酸锰沉淀，称量剩余的固体质量会偏大；
（3）氯气有毒不能直接排放，易污染空气．

解答： 解：（1）实验室制备氯气的反应原理：MnO₂+4HCl

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，则离子方程式为MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△   .

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，甲装置用来制取氯气，A为分液漏斗用来滴加浓盐酸；从甲装置出来的气体含有氯化氢和水蒸气，浓硫酸具有吸水性，装置乙中浓硫酸的作用干燥氯气；氯化氢易溶于水，氯气在饱和食盐水中溶解度很小，所以装置丙中可以盛放饱和食盐水除去氯气中的氯化氢，依次通过丙、乙，氯气密度比空气密度大，用向上排气法收集（长进短出），所以按照气流方向各仪器接口的连接顺序为a→d→e→b→c→f→g，
故答案为：分液漏斗；饱和NaCl溶液；MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△   .

Mn²⁺₂+Cl₂↑+2H₂O；d→e→b→c→f；
（2）①Ⅰ方案：与足量AgNO₃溶液反应，氯化锰和盐酸都和硝酸银反应生成氯化银沉淀，称量生成的AgCl质量，只能求出氯离子的量，而不能求出剩余盐酸的浓度；
故答案为：残余液中的MnCl₂也会与AgNO₃反应形成沉淀；
②Ⅱ方案：锥形瓶中含少量水，不影响试样的物质的量；根据图二读取数据为：22.60mL；故答案为：无；22.60；
③Ⅲ方案：根据Ksp（CaCO₃）=2.8×10^-9sp（MnCO₃）=2.3×10^-11知碳酸锰的Ksp比碳酸钙小，由于部分碳酸钙转化成碳酸锰沉淀，称量剩余的固体质量会偏大，这样一来反应的固体减少，实验结果偏小，
故答案为：偏小；
（3）用盛氢氧化钠溶液的烧杯吸收过量的氯气防止污染空气，装置为，故答案为：．

点评：本题考查了氯气的制备和氯气性质及沉淀溶解平衡的移动，题目难度不大，注意除去水蒸气和氯化氢杂质顺序的判断．