Question

12．如图中，A是氯气的发生装置，B、C是净化气体的装置，D中装铁丝网；反应后E的底部有棕色固体聚集；F是吸收多余气体的装置．

（1）上述装置中有一处错误，请指出是B处（用字母表示）．
（2）通过B是为了除去氯化氢，在B中应加入饱和食盐水；通过C是为了除去水蒸气．
（3）写出D中发生反应的化学方程式2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2FeCl₃．
（4）如果A中产生氯气3.36L（标准状况），请计算：
①写出A中发生反应的化学方程式，并用双线桥标出A中的电子得失情况．
②消耗MnO₂的物质的量0.15mol．
③被氧化的HCl的物质的量0.3mol．

Answer 1

分析 本题为氯气的制备和性质检验，装置A为发生装置，依据浓盐酸的挥发性可知制取的氯气中含有氯化氢和水蒸气，依次通过洗气瓶B、C除去氯化氢和水蒸气，干燥的氯气与铁在D中发生氧化反应生成氯化铁，氯气有毒需要进行尾气处理，F为吸收过量氯气装置．
（1）B处为气体的净化装置，为洗气瓶，应长进短出；
（2）依据浓盐酸易挥发，制备的氯气中含有氯化氢和水蒸气，氯化氢易溶于水，氯气在饱和食盐水中溶解度很小，据此选择饱和食盐水除去氯化氢，依据浓硫酸具有吸水性，与氯气不反应选择浓硫酸干燥氯气；
（3）铁在氯气中燃烧生成氯化铁；
（4）在MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+2H₂O+Cl₂↑中，Mn元素的化合价降低，1mol二氧化锰反应转移2mole^-，据此用双线桥表示氧化还原反应电子转移，依据方程式计算消耗二氧化锰、被氧化的氯化氢的物质的量；

解答 解：（1）B处为气体的净化装置，为洗气瓶，应长进短出；
故选：B；
（2）浓盐酸易挥发，制备的氯气中含有氯化氢和水蒸气，氯化氢易溶于水，氯气在饱和食盐水中溶解度很小，所以可以用盛有饱和食盐水的洗气瓶除去氯化氢，浓硫酸具有吸水性，能够干燥氯气，除去氯气中的水蒸气；
故答案为：氯化氢；饱和食盐水；水蒸气；
（3）铁在氯气中燃烧生成氯化铁，化学方程式：2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2FeCl₃；
故答案为：2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2FeCl₃；
（4）MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+2H₂O+Cl₂↑中，Mn元素的化合价降低，氧化剂为MnO₂，1mol二氧化锰反应转移2mole^-，用双线桥法表示反应中电子转移的数目为：；
A中产生氯气3.36L（标准状况），物质的量为$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$=0.15mol，
依据方程式可知：
MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+2H₂O+Cl₂↑
 1       4                    1
 n（MnO₂）n（HCl ）            0.15mol
解得消耗的二氧化锰的物质的量n（MnO₂）=0.15mol；
消耗的氯化氢的物质的量n（HCl ）=0.6mol，其中只有一半被氧化，则被氧化的HCl的物质的量0.3mol；
故答案为：；0.15mol；0.3mol；

点评 本题考查了氯气的制备及性质检验，明确氯气制备原理和各装置作用是解题关键，注意氧化还原反应基本概念，题目难度不大．