Question

（2013?通州区二模）如图是一个制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置：
（几种气体的溶解度：常温常压下，1体积水可溶解CO₂、Cl₂、HCl分别为1、2、500体积）
（1）A是氯气发生装置，其中的离子反应方程式为

4H⁺+2Cl^-+MnO₂═Mn²⁺+2H₂O+Cl₂↑

；
（2）要将C装置接入B和D之间，正确的接法是a→

c

，

b

→d．
（3）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，连接上E装置．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，其产物为两种气体，且体积比为1：4．试写出D中发生反应的化学方程式

2Cl₂+2H₂O（g）+C═4HCl+CO₂

，装置C的作用是

吸收Cl₂中的HCl气体，提供D处所需水蒸气

；为了使C装置发挥更好的作用，可向烧杯中加入浓硫酸，加入浓硫酸的作用是

浓硫酸稀释时放出大量的热，促进试管里的水蒸发，减少氯气的溶解

．
（4）在A、B、C、D、E装置中有一处需要改进，说明需要改进的理由并画出改进后的装置图

E装置尾气的吸收需要改进，否则容易出现因为HCl气体的极易溶解导致倒吸现象的出现，

．
（5）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，此时B中的现象是

瓶中液面下降，长颈漏斗内液面上升．

．

Answer 1

分析：（1）A装置中发生的是浓盐酸和二氧化锰反应生成氯化锰，氯气和水的反应；
（2）将C装置接入B和D之间，需要吸收氯气中的氯化氢气体导气管长进短出；
（3）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；装置C是吸收氯化氢气体，同时提供水蒸气；浓硫酸溶于水溶液温度升高；
（4）D装置生成的氯化氢气体是极易溶于水的气体，直接插入水中容易引起倒吸；符合防倒吸的装置都符合；
（5）关闭K撤去酒精灯，余热反应继续进行，生成的氯气使B中压强增大，饱和食盐水被压入长颈漏斗中．

解答：解：（1）A是氯气发生装置，二氧化锰和盐酸反应生成氯化锰、氯气和水，其中的离子反应方程式为：4H⁺+2Cl^-+MnO₂═Mn²⁺+2H₂O+Cl₂↑，
故答案为：4H⁺+2Cl^-+MnO₂═Mn²⁺+2H₂O+Cl₂↑；
（2）将C装置接入B和D之间，利用C装置吸收氯化氢，同时提供D装置需要的水蒸气；所以正确连接为导气管长进短出，a-c-b-d；
故答案为：c；b；
（3）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，其产物为两种气体，且体积比为1：4，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；C装置是吸收氯气中的氯化氢气体和提供水蒸气的作用，C装置烧杯中加入浓硫酸，溶于水溶液温度升高使试管中水蒸发，同时减小氯气的溶解度；
故答案为：2Cl₂+2H₂O（g）+C═4HCl+CO₂；吸收Cl₂中的HCl气体，提供D处所需水蒸气；浓硫酸稀释时放出大量的热，促进试管里的水蒸发，减少氯气的溶解；
（4）整套装置中E装置吸收易造成倒吸，因为D装置发生反应生成氯化氢气体极易溶于水，正确的吸收装置只要能防倒吸均可，装置可以是，
故答案为：尾气的吸收需要改进，否则容易出现因为HCl气体的极易溶解导致倒吸现象的出现；；

（5）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，B中压强增大，会把饱和食盐水压入长颈漏斗中，B中液面降低，长颈漏斗中液面上升，
故答案为：瓶中液面下降，长颈漏斗内液面上升．

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．