Question

4．某同学用如图所示装置制取次氯酸钠．图中瓶乙盛饱和食盐水，瓶丙盛浓硫酸，分液漏斗A中盛浓盐酸．试完成下列问题：
（1）烧瓶B中盛MnO₂，大试管C中盛NaOH溶液．
（2）烧瓶B中发生反应的化学方程式MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；试管C中发生反应的离子方程式Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O．
（3）有同学认为可以省去某些装置，你认为怎样？
①能否省去乙装置不能（答“能”或“不能”），理由是会降低NaClO的含量；
②能否省去丙装置能（答“能”或“不能”），理由是NaOH溶液中含有水．

Answer 1

分析 本实验目的是制备次氯酸钠，根据实验装置可知，首先制备氯气，甲装置中发生反应为MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，因氯化氢易挥发，所以制得的氯气中含有氯化氢、水，HCl气体进入丁装置中，消耗NaOH，降低NaClO的含量，所以通过B装置将氯气中的HCl除去，装置丙：除去氯气中的水蒸气．要提高次氯酸钠的含量，根据题意可知应在较低温度下反应，否则如温度过高则易生成NaClO₃，丁装置中：冰水的作用防止Cl₂与NaOH溶液在温度较高时，发生其他反应，低温下氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的化学方程式为：Cl₂+2NaOH═NaCl+NaClO+H₂O，制得次氯酸钠．
（1）依据图中仪器特点结合反应流程分析，烧瓶B中盛MnO₂，大试管C中盛NaOH溶液；
（2）烧瓶B中二氧化锰和浓盐酸发生氧化还原反应生成氯化锰、氯气和水，试管C中氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水；
（3）①氯化氢不除，氯化氢和氢氧化钠反应生成氯化钠和水会消耗NaOH，降低NaClO的含量；②氯气与氢氧化钠反应在溶液中进行，无需用丙装置除去氯气中的水．

解答 解：甲装置中发生反应为MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，乙装置中：用饱和的氯化钠溶液除去氯气中的氯化氢，装置丙中：用浓硫酸除去氯气中的水蒸气，丁装置中：冰水的作用防止Cl₂与NaOH溶液在温度较高时，发生其他反应，试管C中氯气和氢氧化钠反应：Cl₂+2NaOH═NaCl+NaClO+H₂O．
（1）根据实验装置可知，首先制备氯气，发生反应为：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，则A中盛放浓盐酸，B中盛放MnO₂，氯气和NaOH反应生成次氯酸钠，反应方程式为：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，氯气经除杂后在C中和NaOH反应生成次氯酸钠，
故答案为：MnO₂；NaOH溶液；
（2）烧瓶B中二氧化锰和浓盐酸发生氧化还原反应：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，试管C中氯气和氢氧化钠反应：Cl₂+2NaOH═NaCl+NaClO+H₂O，其离子反应为Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O，
故答案为：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O；
（3）①乙装置不能省略，可用来除去HCl，否则氯化氢和氢氧化钠反应生成氯化钠和水会消耗NaOH，降低NaClO的含量，
故答案为：不能；会降低NaClO的含量；
②氯气与氢氧化钠溶液反应生成次氯酸钠，反应在溶液中进行，则没有必要除去氯气中的水蒸气，故答案为：能；NaOH溶液中含有水．

点评 本题考查氯气的实验室制法和氯气的化学性质，题目难度中等，注意把握实验的目的和反应原理，此为解答实验题的关键，注意题中图示信息．