Question

2．实验室里用如图所示装置制取纯净的无水CuCl₂．试回答下列问题：

（1）写出A中圆底烧瓶中发生反应的化学方程式MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂ ↑+2H₂O
（2）B处盛有饱和食盐水，其作用是除去Cl₂中的HCl．
（3）C处盛放的试剂浓硫酸（填名称），其作用是干燥Cl₂．
（4）E处盛有氢氧化钠溶液；发生反应的离子方程式为Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O．
（5）D处的反应方程式为：Cu+Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuCl₂
（6）实验结束时，应先熄灭D处酒精灯．

Answer 1

分析 利用装置A制备氯气，反应生成的氯气含有氯化氢和水蒸气，通过装置B中的饱和食盐水除去氯化氢气体，通过装置C中的浓硫酸除去水蒸气，得到干燥的氯气通过装置D和铜反应生成氯化铜，剩余氯气有毒，不能排到空气中，利用氯气和氢氧化钠溶液吸收，
（1）根据浓盐酸和二氧化锰的性质判断，二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯化锰、氯气和水；
（2）浓盐酸的性质及反应方程式确定混合气体的成分，氯气中含氯化氢和水蒸气，氯化氢易溶于饱和食盐水；
（3）反应中的生成物含水蒸气，C处盛放的试剂是浓硫酸吸收水蒸气；
（4）氯气的性质确定尾气处理装置中物质，氯气是有毒气体不能排放到空气中污染空气；
（5）D中是干燥纯净的氯气和铜加热反应生成氯化铜；
（6）为避免温度降低，压强减小，溶液发生倒吸，依据防止倒吸分析；

解答 解：（1）浓盐酸和二氧化锰在加热条件下能发生氧化还原反应生成氯化锰、氯气、水．
故答案为：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂ ↑+2H₂O．
（2）浓盐酸具有挥发性，所以混合气体中含有氯化氢；氯化氢极易溶于水，氯气的溶解度较小．所以可用盛有饱和食盐水除去混合气体中的氯化氢．
故答案为：饱和食盐水，除去Cl₂中的HCl．
（3）因为题中要求制取纯净的无水CuCl₂，所以要除去氯气中混有的水蒸气，且不引进新的杂质、氯气也和该物质不反应，所以该物质起干燥作用．
故答案为：浓硫酸；干燥Cl₂．
（4）氯气有毒，所以不能直接排空，氯气和水能反应生成酸，酸和碱反应，所以可用碱液吸收氯气，氯气和碱反应生成盐、次氯酸盐、水．
故答案为：氢氧化钠溶液；Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
（5）D处是干燥纯净的氯气和铜加热反应生成氯化铜，反应的化学方程式为：Cu+Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuCl₂．
故答案为：Cu+Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuCl₂．
（6）为防止倒吸应先熄灭D的酒精灯，冷却再熄灭A的酒精灯，故答案为：D．

点评 本题有一定的综合性，把氯气的实验室制法和氯气的化学性质结合起来．考查学生对实验原理、实验装置的理解、物质的制备与性质，难度中等，实验室制取氯气的注意事项：1、必须用浓盐酸，稀盐酸不反应．2、为了减少制得的氯气中氯化氢的含量，所以加热温度不宜过高，浓盐酸具有挥发性．3、实验结束后，先使反应停止并排出残留的氯气，再拆卸装置，避免污染空气．4、尾气吸收时，不能用澄清石灰水吸收氯气，因为溶液中含有氢氧化钙的量少，吸收不完全．