Question

14．如图是一个实验室制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置．
（1）A是氯气发生装置，其中发生的离子方程  式为MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O．
（2）实验开始时，先点燃A处的酒精灯，打开旋塞K，让Cl₂充满整个装置，再点燃D处酒精灯，Cl₂通过C瓶后再进入D．D装置的硬质玻璃管内盛有炭粉，发生氧化还原反应，其产物为CO₂和HCl．则该反应的化学方程式为2Cl₂+2H₂O+C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂+4HCl．
（3）该装置图尚未画完，请在E处补充完整，并注明试剂名称．
（4）D处反应完毕后，关闭旋塞K，移去酒精灯，但由于余热的作用，A处仍有Cl₂产生，则B的作用是储存Cl₂．
（5）若实验中使用12mol•L^-1的浓盐酸10mL与足量的MnO₂反应，则生成的Cl₂的物质的量总是小于0.03mol，试分析可能存在的原因是随着反应的进行，盐酸变稀，稀HCl与MnO₂不反应；HCl的挥发．

Answer 1

分析 （1）二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水；
（2）D中的反应是氯气和碳、水反应生成两种气体净化原子守恒和气体体积比写出化学方程式；
（3）D生成的氯化氢为空气污染气体，不能直接排放，氯化氢易溶于水，可以用水吸收，注意防止倒吸的发生；
（4）根据B装置内气体的压强变化分析液面变化；
（5）依据浓盐酸的挥发性及浓盐酸随反应进行，浓盐酸反应一定程度变为稀盐酸不再和二氧化锰反应生成氯气分析；

解答 解：（1）二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水，离子方程式：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
故答案为：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（2）Cl₂通过C瓶后再进入D，D装置的硬质玻璃管内盛有炭粉，发生氧化还原反应，依据原子守恒和气体体积比可知生成气体为氯化氢和二氧化碳，反应的化学方程式为：2Cl₂+2H₂O（g）+C═4HCl+CO₂；
故答案为：2Cl₂+2H₂O+C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂+4HCl；
（3）D生成的氯化氢为空气污染气体，不能直接排放，氯化氢易溶于水，可以用水吸收，注意防止倒吸的发生，装置图：，盛放试剂为水；
故答案为：；水；
（4）D处反应完毕后，关闭旋塞K，移去酒精灯，但由于余热的作用，A处仍有Cl₂产生，气体通过导管进入B装置，导致B装置中气体的压强增大，大于大气压，迫使瓶中液面下降，长颈漏斗内液面上升，饱和食盐水能抑制氯气的溶解，所以B装置的作用是贮存少量Cl₂；
故答案为：储存Cl₂；
（5）浓盐酸具有挥发性，且浓盐酸随反应进行，浓盐酸反应一定程度变为稀盐酸不再和二氧化锰反应生成氯气；
故答案为：随着反应的进行，盐酸变稀，稀HCl与MnO₂不反应；HCl的挥发；

点评 本题考查了实验制备氯气的装置分析，性质验证和设计，物质的性质，发生反应的实质判断，实验注意问题，题目难度中等．