题目内容
【题目】如图所示是某学生设计的实验室制备并干燥Cl2及吸收多余氯气的实验装置图,请回答:
(1)指出上述图中的各处错误:①_______;②_________;③_________;④_________。
(2)在改进后的装置中,下列物质的作用分别是:①饱和食盐水________;②浓硫酸_________;③NaOH溶液_________。
(3)写出下列反应的化学方程式。①圆底烧瓶中进行的离子方程式_____________;
②NaOH溶液中发生的化学反应方程式____________。
【答案】不能用稀盐酸,而应用浓盐酸 应有加热装置,应用酒精灯加热 盛浓硫酸和盛饱和食盐水的洗气瓶位置颠倒 两洗气瓶里进气导管和出气导管的长短不对 除去氯气中的氯化氢 除去氯气中的水蒸气 吸收多余的氯气 MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
【解析】
实验室用浓盐酸与二氧化在加热条件下反应制备氯气,浓盐酸易挥发,所以从发生装置中出来的氯气含有氯化氢和水蒸气,先通过饱和食盐水除去氯化氢,然后通过浓硫酸除去水,根据氯气密度大于空气密度,选择向上排气法收集,氯气有毒,应用氢氧化钠溶液吸收,据此解答。
(1)制备氯气应用浓盐酸,条件为加热,洗气时应长进短出,进气管插入液面以下,应该先除去氯气中的氯化氢再除去;
因此该实验装置图中的错误之处:①不能用稀盐酸,而应用浓盐酸;
②应有加热装置,要用酒精灯加热,垫上石棉网,使受热均匀;
③盛浓硫酸和盛饱和食盐水的洗气瓶位置颠倒;
④两洗气瓶里进气导管和出气导管的长短不对;
(2)从制取Cl2的装置中出来的Cl2含有HCl和水蒸气,要先通过饱和食盐水除去氯化氢,然后通过浓硫酸除去水蒸气,由于氯气是有毒气体,直接排放会造成大气污染,因此不能直接排放到空气中,需要用氢氧化钠溶液吸收;
(3)①在圆底烧瓶中MnO2与浓盐酸在加热时反应产生MnCl2、Cl2、H2O,反应的离子方程式:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;
②在NaOH溶液中,Cl2与NaOH发生歧化反应产生NaCl、NaClO、H2O,发生的化学反应方程式为:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。