题目内容

14．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．

（l）A是氯气发生装置，写出其中的化学反应方程式MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O．
（2）a仪器的名称为圆底烧瓶．
（3）实验开始时，先点燃A处的酒精灯，打开活塞K，让氯气充满整个装置，再点燃D处酒精灯，连接上E装此空不填置．D装置的硬质玻璃管内盛有炭粉，反应产物为CO2和HC1．写出D中反应的化学方程式2Cl2+C+2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4HCl+CO2，装置C的作用是吸收HCl气体，并提供水蒸气参与D中反应．
（4）在E处，若漏斗内气体带有黄绿色，则紫色石蕊试液的颜色变化为由紫色变为红色，再变为无色．
（5）若将E处烧杯中溶液改为澄清石灰水，反应过程中现象为②（填序号）．
①有白色沉淀生成；②无白色沉淀生成；③先生成白色沉淀，而后白色沉淀消失．
（6）D处反应完毕后，关闭活塞K，移去酒精灯，由于余热的作用，A处仍有Cl2产生，则装置B中的现象是装置B中瓶内液面下降，长颈漏斗内液面上升；若发现装置B中该现象不明显，可能的原因是A或B装置漏气；查找原因时可用肥皂水或湿润的碘化钾淀粉试纸等，若用蘸有浓氨水的玻璃棒检查时观察到有白烟产生，写出该氧化还原反应的化学方程式3Cl2+8NH3═6NH4Cl+N2．

分析 （1）A中二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯气、氯化锰和水；
（2）依据仪器的形状说出其名称；
（3）依据题干结合原子个数守恒可知氯气与碳、水蒸气反应生成氯化氢和二氧化碳；氯化氢气体极易溶于水，且水能提供水蒸气，据此分析；
（4）氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸具有酸性，次氯酸具有漂白性，据此判断现象；
（5）氯化氢、次氯酸和澄清石灰水反应都生成可溶性的盐和水；
（6）根据B装置内气体的压强变化分析液面变化；若发现装置B中该现象不明显，可能是A或B装置漏气，氯气和氨气相遇，有浓厚的白烟并在容器内壁凝结，同时生成一种常见的气体单质，白烟为氯化铵、单质为氮气．

解答 解：（1）二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯气、氯化锰和水，化学方程式：MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O； 
故答案为：MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O；  
  （2）a仪器的名称为圆底烧瓶；
故答案为：圆底烧瓶；
（3）氯气与碳、水蒸气反应生成氯化氢和二氧化碳，化学方程式：2Cl2+C+2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4HCl+CO2；盐酸有挥发性，所以制取的氯气中含有氯化氢气体，氯化氢极易溶于水，通过以上分析知，C装置的作用是：吸收Cl2中的HCl气体，提供D处所需水蒸气，
故答案为：2Cl2+C+2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4HCl+CO2；  吸收HCl气体，并提供水蒸气参与D中反应；
（4）氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸具有酸性能够使石蕊溶液由紫色变为红色，次氯酸具有漂白性能够使变红的溶液褪色，所以现象为：由紫色变为红色，再变为无色；
故答案为：由紫色变为红色，再变为无色；
 （5）剩余的氯气在E装置中和水反应生成盐酸和次氯酸，氯化氢、次氯酸和澄清石灰水反应都生成可溶性的盐和水，所以反应过程无现象无白色沉淀生成，
故答案为：②；
（6）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，气体通过导管进入B装置，导致B装置中气体的压强增大，大于大气压，迫使瓶中液面下降，长颈漏斗内液面上升，若发现装置B中该现象不明显，可能是A或B装置漏气，氯气和氨气相遇，有浓厚的白烟，白烟为氯化铵同时生成单质为氮气，该反应为3Cl2+8NH3═6NH4Cl+N2，
故答案为：装置B中瓶内液面下降，长颈漏斗内液面上升；A或B装置漏气；3Cl2+8NH3═6NH4Cl+N2．

点评 本题为以氯气的制取和性质结合的实验题，熟悉氯气制备的原理及氯气、氯水的性质是解题关键，注意结合题干信息、灵活运用物质之间的反应，题目难度中等．

练习册系列答案
相关题目
4．硫酸亚锡（SnSO4）可用于镀锡工业．某小组设计的SnSO4制备路线如图：

已知：
Ⅰ．酸性条件下，锡在水溶液中有Sn2+、Sn4+两种主要存在形式，Sn2+易被氧化．
Ⅱ．SnCl2易水解生成碱式氯化亚锡．
（1）锡原子的核电荷数为50，与碳元素同处ⅣA族，锡位于周期表的第五周期．
（2）得到的SnSO4晶体是含大量结晶水的晶体，可知操作Ⅰ是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等．
（3）溶解SnCl2粉末需加浓盐酸，原因是SnCl2水解反应为SnCl2+H2O?Sn（OH）Cl+HCl，加入盐酸，使该平衡向左移动，抑制Sn2+水解．
（4）加入锡粉的作用有两个：①调节溶液pH；②防止Sn2+被氧化．
（5）反应Ⅰ得到的沉淀是SnO，得到该沉淀的离子方程式是Sn2++CO32-═SnO↓+CO2↑．
（6）酸性条件下，SnSO4与双氧水反应的离子方程式是Sn2++H2O2+2H+═Sn4++2H2O．
（7）该小组通过下列方法测定所用锡粉的纯度（杂质不参与反应）：
①将试样溶于过量的盐酸中，发生的反应为Sn+2HCl═SnCl2+H2↑；
②加入过量的FeCl3溶液；
③用已知浓度的K2Cr2O7溶液滴定②中生成的Fe2+，再计算锡粉的纯度．
请配平方程式：
6FeCl2+1K2Cr2O7+14HCl═6FeCl3+2KCl+2CrCl3+7H2O．
5．设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述不正确的是（　　）
A．25℃，1.01×105Pa，64 g SO2中含有的原子数为3NA
B．常温常压下，1.06 g Na2CO3含有的Na+个数为0.02NA
C．常温常压下，32 g O2和O3的混合气体所含原子数为2NA
D．含有NA个氧原子的氧气在标准状况下的体积为22.4 L
2．室温下，将0.1molNa2CO3固体溶于水配成100mL溶液，改变下列条件，则有关结论不正确的是（　　）
 选项 改变的条件 结论
 A 升温 CO32-的水解平衡向右移动
 B 加入AlCl3固体 产生大量气体
 C 加入100mLH2O 溶液中c（H+）、c（OH-）均减小
 D 加入少量CH3COONa固体溶液中n（CO32-）增大
A．AB．BC．CD．D
9．1999年俄、美科学家联合小组合成了第114号元素的一种同位素，该核素原子的质量数为298，则这种同位素原子的核内中子数为184，核内质子数为114，近似相对原子质量为298．
19．下列生活中的现象与氧化还原无关的是（　　）
A．Na0H固体在空气中变质B．钢铁生锈
C．物质的燃烧D．植物的光合作用
6．在100mL a mol/L的AlCl3溶液中加入100mL b mol/L的NaOH溶液，试讨论a、b关系不同时，溶液中所生成的沉淀质量，填写表格：
 a、b可能的关系生成的沉淀的质量/g 
b≤3a  2.6b 
b≥4a0
3a＜b＜4a31.2a-7.8b
16．某化学课外小组用如图所示的装置制取溴苯．先向分液漏斗中加入苯和液溴，再将混合液慢慢滴入反应器A（A下端活塞关闭）中．
（1）写出A中反应的化学方程式．
（2）反应时观察到A中反应液微沸并充满红棕色的蒸气，产生该现象的原因是苯与液溴的取代反应为放热反应，溴易挥发．
（3）除去溶于溴苯中的液溴，实验结束时，打开A下端的活塞，让反应液流入B中，充分振荡，写出有关反应的化学方程式Br2+2NaOH═NaBr+NaBrO+H2O或3Br2+6NaOH═5NaBr+NaBrO3+3H2O．
（4）C中盛放CCl4的作用是除去HBr气体中的溴蒸气．
（5）能证明苯和液溴发生的是取代反应，而不是加成反应，可向试管D中加入紫色石蕊试液，出现现象则能证明溶液变为红色（或硝酸酸化的AgNO3溶液，若产生淡黄色沉淀）．
17．锗及其化合物被广泛应用于半导体、催化剂等领域．以铅锌矿含锗烟尘为原料可制备GeO2，其工艺流程图如1下．

已知：GeO2是两性氧化物；GeCl4易水解，沸点86.6℃；PbO不溶于稀硫酸
（1）第①步滤渣主要成分有SiO2、PbO （填化学式），实验室萃取操作用到的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯．
（2）第③步萃取时，锗的萃取率与$\frac{{V}_{水相}}{{V}_{有机相}}$（水相和有机相的体积比）的关系如图2所示，从生产成本角度考虑，较适宜的$\frac{{V}_{水相}}{{V}_{有机相}}$的值为8．
（3）第④步加入盐酸作用中和NaOH，作反应物，抑制GeCl4水解（答两点即可）．
（4）第⑤步反应的化学方程式GeCl4+（n+2）H2O=GeO2?nH2O+4HCl．
（5）检验GeO2•nH2O是否洗涤干净的操作是取最后一次洗涤液于试管中，往其中加入HNO3酸化的AgNO3溶液，若不产生白色沉淀，则说明洗涤干净．若产生白色沉淀，则说明未洗涤干净．
（6）GeO2产品中通常混有少量SiO2．取样品5.4g，测得其中氧原子的物质的量为0.105mol，则该样品中GeO2的物质的量为0.050 mol．

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