Question

【题目】实验室制取、净化并收集氯气涉及以下几个主要阶段：

尾气处理

(1)写出实验室制取氯气的离子方程式____________________________，NA表示阿伏加德罗常数的值，若有4 mol的HCl被氧化，则转移的电子总数为______；将足量的MnO2投入含2 mol HCl的浓盐酸中，充分加热，可生成的Cl2________(填“＞”“＝”或“＜”)0.5 mol。

(2)现有3种试剂可供选择：A.饱和食盐水　B．浓硫酸　C．NaOH溶液，则Y溶液应选用________(填字母)，X溶液的作用是____________________。

Answer 1

【答案】MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋2H2O＋Cl2↑　4NA＜B除去Cl2中的HCl

【解析】

(1)实验室用二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应来制氯气，反应的离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋2H2O＋Cl2↑；由方程式可知，若有4 mol氯化氢参加反应，则有2 mol氯化氢被氧化，转移电子的物质的量为2 mol，故有4 mol HCl被氧化，转移的电子总数为4NA；将足量的MnO2投入含2 mol HCl的浓盐酸中，随着反应的进行，浓盐酸会逐渐变稀，反应会停止，所以2 mol HCl不能全部参与反应，由方程式可知，有4 mol HCl参加反应，则生成Cl2的物质的量为1 mol，故足量的MnO2投入含2 mol HCl的浓盐酸中，充分加热，可生成Cl2的量小于0.5 mol。

(2) 由于浓盐酸具有挥发性，所以制取的氯气中会混入氯化氢和水蒸气，则在收集氯气之前要除去氯化氢和水蒸气，且应先除去氯化氢气体，然后除去水蒸气，所以X溶液为饱和食盐水，Y溶液为浓硫酸。