Question

13．实验室用如图所示仪器和药品制取干燥纯净的氯气．

（1）按气流从左到右，装置正确的连接a接f接h接b接c接e接d接g（填各接口字母）
（2）装置F的作用是除掉氯气中混有的HCl，装置E的作用是吸收多余的氯气．
（3）装置A和E中的反应化学方程式为AMnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；ECl₂+2NaOH=NaClO+NaCl+H₂O．
（4）某校化学兴趣小组称取8.7g二氧化锰与足量10mol•L^-1的浓盐酸反应，理论上可制得氯气的体积（标准状况）V₁=2.24L．
（5）若该小组量取了10mol•L^-1的浓盐酸40mL，与足量的二氧化锰反应，理论上产生氯气的体积为V₂（标准状况），则V₁＞V₂（填“＞”、“=”或“＜”）原因是随着反应的进行，盐酸的浓度减小，反应不再进行．

Answer 1

分析 （1）（2）A为发生装置，生成氯气中含有HCl、水蒸气，用饱和的食盐除外HCl，用浓硫酸进行干燥，再利用向上排空气法进行收集，氯气有毒，直接排放会污染空气，E中盛放氢氧化钠溶液，吸收氯气，防止污染环境．
（3）A中是二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气与水；E中氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠与水；
（4）浓盐酸足量，二氧化锰完全反应，根据方程式计算生成氯气的体积；
（5）HCl的物质的量为0.4mol，由MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，可知8.7g二氧化锰与0.4molHCl恰好完全反应，但随着反应的进行，盐酸的浓度减小，反应不再进行，实际得到氯气体积小于（4）中计算值．

解答 解：（1）A为发生装置，生成氯气中含有HCl、水蒸气，用饱和的食盐除外HCl，用浓硫酸进行干燥，再利用向上排空气法进行收集，氯气有毒，直接排放会污染空气，E中盛放氢氧化钠溶液，吸收氯气，防止污染环境，故装置连接为：（ a ）接（f ）接（ h ）接（b）接（c ）接（ e ）接（d）接（g），
故答案为：a；f； h；b；c；e；d；g；
（2）由（1）中分析可知，装置F的作用是：除掉氯气中混有的HCl，装置E的作用是：吸收多余的氯气，
故答案为：除掉氯气中混有的HCl；吸收多余的氯气；
（3）A中是二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气与水，反应方程式为：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
E中氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠与水，反应方程式为：Cl₂+2NaOH=NaClO+NaCl+H₂O，
故答案为：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；Cl₂+2NaOH=NaClO+NaCl+H₂O；
（4）浓盐酸足量，二氧化锰完全反应，生成氯气体积为V₁L，则：
MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
87g                    22.4L
8.7g                    V₁L
故87g：8.7g=22.4L：V₁L，解得V₁=2.24，
故答案为：2.24；
（5）HCl的物质的量为0.04L×10mol/L=0.4mol，由MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，可知8.7g二氧化锰与0.4molHCl恰好完全反应，但随着反应的进行，盐酸的浓度减小，反应不再进行，实际得到氯气体积小于（4）中计算值，即则V₁＞V₂，
故答案为：＞；随着反应的进行，盐酸的浓度减小，反应不再进行．

点评 本题考查氯气的实验室制备，侧重考查学生对基础知识的理解掌握，注意浓盐酸与二氧化锰反应，随着反应的进行，盐酸的浓度减小，反应不再进行．