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【题目】实验室常用MnO2与浓盐酸反应制备Cl2(反应装置如图所示)

(1)制备实验开始时,先检查装置气密性,接下来的操作依次是______(填序号)

A.往烧瓶中加入MnO2粉末 B.加热 C.往烧瓶中加入浓盐酸

(2)制备反应会因盐酸浓度下降而停止.为测定已分离出过量MnO2后的反应残余液中盐酸的浓度,探究小组提出下列实验方案:

甲方案:与足量AgNO3溶液反应,称量生成的AgCl质量。

乙方案:采用酸碱中和滴定法测定。

丙方案:与已知量CaCO3(过量)反应,称量剩余的CaCO3质量。

丁方案:与足量Zn反应,测量生成的H2体积。

继而进行下列判断和实验:判定甲方案不可行,理由是______________

(3)进行乙方案实验: 准确量取残余清液稀释一定倍数后作为试样。

a.量取试样20.00 mL,用0.1000 mol·L-1NaOH标准溶液滴定,消耗22.00mL,该次滴定测得试样中盐酸浓度为_____mol·L-1

b.平行滴定后获得实验结果。

采用此方案还需查阅资料知道的数据是:________

(4)丙方案的实验发现,剩余固体中含有MnCO3,说明碳酸钙在水中存在______,测定的结果会:______(偏大偏小准确”)

(5)进行丁方案实验:装置如图所示(夹持器具已略去)

①使Y形管中的残余清液与锌粒反应的正确操作是将_________转移到_____________中。

②反应完毕,每间隔1分钟读取气体体积,气体体积逐次减小,直至不变。气体体积逐次减小的原因是______(排除仪器和实验操作的影响因素)

【答案】ACB 残余清液中,n(Cl-)n(H+) 0.1100 Mn2+开始沉淀时的pH 沉淀溶解平衡 偏小 锌粒 残余清液 装置内气体尚未冷却至室温

【解析】

(1)依据反应物及制取气体的一般操作步骤分析解答;

(2)甲方案中二氧化锰与浓盐酸反应生成氯化锰,氯化锰也会与硝酸银反应;

(3)依据滴定实验过程中的化学反应列式计算;

(4)部分碳酸钙沉淀转化成碳酸锰沉淀,会造成称量剩余的固体质量偏大;

(5)依据锌粒与稀盐酸反应生成氢气的反应为放热反应分析解答。

(1)实验室用MnO2与浓盐酸反应制备Cl2,实验顺序一般是组装装置,检查气密性,加入固体药品,再加入液药品,最后再加热,因此检查装置气密性后,先加入固体,再加入液体浓盐酸,然后加热,则依次顺序是ACB,故答案为:ACB

(2)二氧化锰与浓盐酸反应生成氯化锰,氯化锰也会与硝酸银反应,即残余清液中,n(Cl-)n(H+),不能测定盐酸的浓度,所以甲方案错误,故答案为:残余清液中,n(Cl-)n(H+)(或二氧化锰与浓盐酸反应生成氯化锰,也会与硝酸银反应)

(3)a、量取试样20.00mL,用0.1000molL-1 NaOH标准溶液滴定,消耗22.00mL,由cHClVHCl=cNaOHVNaOH可得出盐酸的浓度为=0.1100mol/L;故答案为:0.1100

b、反应后的溶液中含有氯化锰,氯化锰能够与NaOH反应生成氢氧化锰沉淀,因此采用此方案还需查阅资料知道的数据是Mn2+开始沉淀时的pH,故答案为:Mn2+开始沉淀时的pH

(4)难溶性碳酸钙转化为碳酸锰说明实现了沉淀的转化,说明碳酸钙在水中存在沉淀溶解平衡;由于部分碳酸钙转化成碳酸锰沉淀,导致称量剩余的固体质量会偏大,使得盐酸的量偏少,实验结果偏小,故答案为:沉淀溶解平衡;偏小;

(5)①丁同学的方案中使Y形管中的残余清液与锌粒反应的正确操作是将Y形管中的锌粒慢慢转移到残余清液中反应,故答案为:锌粒;残余清液;

②金属与酸的反应为放热反应,反应完毕,气体温度较高,因此随着时间的延长,气体体积逐渐减小,当温度冷却到室温后,气体体积不再改变,故答案为:装置内气体尚未冷却至室温。

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