Question

16．实验室用如图所示装置制备干燥纯净的氯气，并进行氯气的性质实验．请回答下列问题：

（1）A中盛有浓盐酸，B中盛有MnO₂，则烧瓶中发生反应的离子方程式为：MnO₂+4H⁺+2Cl^-（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（2）C中盛有饱和食盐水，其作用是除去氯气中的HCl，D中浓硫酸的作用是干燥氯气．
（3）F中是FeCl₂溶液，F中发生反应的离子方程式为Cl₂+2Fe²⁺=2Cl^-+2Fe³⁺；
（4）G中是AgNO溶液，现象是溶液中出现白色浑浊
（5）H中盛有Na0H溶液，其作用是吸收氯气，防止污染．
（6）若用200mL10mol•L^-1的浓盐酸与足量的二氧化锰固体加热反应（不考虑氯化氢挥发），则产生氯气的物质的量为小于0.5mol（填“大于”、“等于”或“小于”），若用8.7g二氧化锰与足量的浓盐酸反应，则被氧化的氯化氢的物质的量是0.2mol．

Answer 1

分析 （1）二氧化锰与浓盐酸加热生成氯化锰、氯气和水；
（2）浓盐酸易挥发，制取的氯气中含有氯化氢和水蒸气，氯化氢易溶于水，浓硫酸具有吸水性；
（3）氯气具有强的氧化性，能够氧化二价铁离子；
（4）氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸与硝酸银反应生成氯化银沉淀；
（5）氯气有毒，不能直接排放，氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠和氯化钠，可以用来进行尾气处理；
（6）二氧化锰只能与浓盐酸反应，与稀盐酸不反应．

解答 解：（1）二氧化锰与浓盐酸加热生成氯化锰、氯气和水，离子方程式为：MnO₂+4H⁺+2Cl^-（浓） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
故答案为：MnO₂+4H⁺+2Cl^-（浓） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；   
（2）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；浓硫酸有吸水性，且不和氯气反应，所以可用浓硫酸干燥氯气，
故答案为：除去挥发出的HCl气体；干燥氯气；
（3）氯气与氯化亚铁反应生成氯化铁，离子方程式：Cl₂+2Fe²⁺=2Cl^-+2Fe³⁺，故答案为：Cl₂+2Fe²⁺=2Cl^-+2Fe³⁺；
（4）氯水中含有氯离子，氯离子与硝酸银反应生成白色的氯化银沉淀，故答案为：溶液中出现白色浑浊；
（5）氯气有毒，污染环境，所以不能直接排空；氯气能和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，所以可用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气；
故答案为：吸收氯气，防止污染；
（6）浓盐酸中含有HCl：0.2L×10mol/L═2mol根据化学方程式：可知在二氧化锰过量的条件下，如果HCl完全反应，会生成氯气0.5mol，但是随着反应的进行，盐酸的浓度逐渐减小，稀盐酸与二氧化锰不再反应，所以生成的氯气小于0.5mol；
8.7g二氧化锰的物质的量为0.1mol，浓盐酸过量，反应生成的氯气依据二氧化锰计算，
在MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O反应中，当有4molHCl参加反应时，有2molHCl被氧化，则
MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O  被氧化的HCl
1mol                                   2mol
0.1mol                                0.2mol
被氧化的浓盐酸物质的量为0.2mol；
故答案为：小于；0.2mol．

点评 本题考查了氯气的制备和性质的检验，明确反应原理是解题关键，注意二氧化锰只能氧化浓盐酸，与稀盐酸不反应，足量二氧化锰与定量浓盐酸反应，生成的氯气小于理论数值，题目难度不大．