Question

19．如图是实验室制取并探究氯气化学性质的装置图
（1）圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+2H₂O+C1₂↑；
（2）装置B的作用是除去氯气中的氯化氢；
（3）要得到干燥纯净的气体，装置C中盛放的试剂为浓硫酸；
（4）装置F中盛放试剂为氢氧化钠溶液；
（5）装置E中，若装有FeCl₂溶液，反应的离子方程式为2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，装置E中，若装有淀粉碘化钾溶液，能观察到的实验现象是无色溶液显蓝色；
（6）在装置A中，分液漏斗的上口用导管a与烧瓶相连的作用是平衡气压，使分液漏斗中的液体顺利下滴；
（7）实验中若用12mol•L^-1的浓盐酸100mL与足量MnO₂反应，生成标准状况下的氯气4.48L，则1反应中HCl的利用率为66.7%（保留三位有效数字）

Answer 1

分析 实验室用加热二氧化锰与浓盐酸的方法制取氯气，浓盐酸易挥发，制备的氯气中含有氯化氢和水蒸气，要收集干燥纯净的氯气，应依次通过盛有饱和食盐水和浓硫酸的洗气瓶，氯气密度大于空气密度，用向上排空气法收集，氯气具有强氧化性，能够氧化二价铁离子、碘离子，氯气有毒，直接排放能够引起空气污染，氯气能够与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸和水，据此解答．

解答 解：（1）实验室用加热二氧化锰与浓盐酸的方法制取氯气，所以圆底烧瓶发生反应方程式：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+2H₂O+C1₂↑；
故答案为：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+2H₂O+C1₂↑；
（2）浓盐酸易挥发，制备的氯气中含有氯化氢和水蒸气，氯气在饱和食盐水中溶解度不大，氯化氢易溶于水，选择盛有饱和食盐水的洗气瓶除去氯化氢；
故答案为：除去氯气中的氯化氢；
（3）浓硫酸具有吸水性，可以干燥氯气，要制备纯净干燥氯气，可选择浓硫酸干燥；
故答案为：浓硫酸；
（4）氯气有毒，直接排放能够引起空气污染，氯气能够与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸和水，可以选择盛有氢氧化钠溶液的烧杯进行尾气处理；
故答案为：氢氧化钠溶液；
（5）氯气有强氧化性，能把二价铁离子氧化为三价铁离子自身被还原为氯离子2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；   能把碘离子氧化为碘单质，碘遇淀粉变蓝色，所以会看到无色溶液显蓝色．
故答案为：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；   无色溶液显蓝色；
（6）只有有压强差时溶液才能从分液漏斗中流下，所以分液漏斗的上口用导管a与烧瓶相连的作用是平衡气压，使分液漏斗中的液体顺利下滴；
故答案为：平衡气压，使分液漏斗中的液体顺利下滴；
（7）12mol•L^-1的浓盐酸100mL含有氯化氢物质的量为12mol/L×0.1L=1.2mol，依据方程式：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+2H₂O+C1₂↑，若氯化氢完全反应则生成氯气物质的量为0.03mol，而实际生成标准状况下的氯气4.48L，物质的量为0.2mol，所以盐酸的利用率为$\frac{0.2mol}{0.3mol}$×100%=66.7%；
故答案为：66.7%．

点评 本题考查了氯气的实验室制法及化学性质，难度不大，熟悉氯气的实验室制备原理及氯气的性质是解题关键，题目难度不大．