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20．实验室里用二氧化锰和浓盐酸加热制取氯化，该反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++2Cl-+Cl2↑+2H2O．也可以利用反应2KMnO4+16HCl（浓）═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O制取并收集纯净、干燥的氯气，部分装置如图甲所示．

（1）若以KMnO4和浓盐酸为原料制取氯气，则根据反应原理，图乙中合适的制气装置为b．
（2）装置B的作用是除去氯气中的氯化氢．
（3）装置E的作用是吸收多余的氯气，防止污染空气．E中的试剂可选A．
A．NaOH溶液  B．NaCl溶液  B．澄清石灰水  D．水
（4）某同学通过 下列两种方式制取氯气：
①用8.7gMnO2与足量浓盐酸反应；
②用含14.6gHCl的浓盐酸与足量MnO2反应这两种方式产生Cl2的量的关系是A．
A．①多B．②多C．一样多D．不确定．

分析 二氧化锰和浓盐酸反应生成氯化锰、氯气、水，也可以利用反应2KMnO4+16HCl（浓）═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O制取并收集纯净、干燥的氯气，装置A若用二氧化锰和浓盐酸制备选择加热装置a，若选择高锰酸钾溶液和浓盐酸制备选择不加热的装置b，制备得到的氯气中含氯化氢和水蒸气，通过装置B中 的饱和食盐水除去氯化氢，通过装置C中的浓硫酸除去水蒸气，利用装置D收集干燥纯净的氯气，导气管长进短出，最后剩余氯气污染空气不能排放到空气中，用氢氧化钠溶液吸收尾气，
（1）依据反应物状态和反应条件选择发生装置，固体和液体不加热制备气体；
（2）氯化氢易挥发，制备的氯气中含有氯化氢，氯化氢易溶于水，氯气在饱和食盐水中溶解度不大，可用饱和食盐水除去氯化氢；
（3）氯气有毒，直接排放会引起污染，能够与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，可以吸收过量氯气；
（4）根据MnO2与浓HCl反应，随着反应的进行，浓HCl变稀，稀盐酸不能与MnO2反应，MnO2足量时，不能准确计算出氯气的量，浓盐酸足量时，能根据MnO2的质量计算出氯气的量．

解答 解：实验室里用二氧化锰和浓盐酸加热制取氯化，该反应的离子方程式为：实验室通常用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气的反应为MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O，离子方程式为：MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++2Cl-+Cl2↑+2H2O，
故答案为：MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++2Cl-+Cl2↑+2H2O；
（1）2KMnO4+16HCl（浓）═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，高锰酸钾为固体，浓盐酸为液态，反应不需要加热，应选择装置b；
故答案为：b；
（2）氯化氢易挥发，制备的氯气中含有氯化氢，氯化氢易溶于水，氯气在饱和食盐水中溶解度不大，可用饱和食盐水除去氯化氢；
故答案为：除去氯气中的氯化氢；
（3）氯气有毒，直接排放会引起污染，能够与氢氧化钠反应，装置E的作用是吸收多余的氯气，防止污染空气，
A．NaOH溶液能够与氯气反应生成氯化钠和次氯酸钠和水，故A正确；
B．氢氧化钙为微溶物，氢氧根离子浓度较低，吸收不充分，故B错误；
C．氯气在NaCl溶液中溶解度小，不能用来吸收氯气，故C错误；
D．氯气在水中溶解度不大，吸收不充分，故D错误；
故答案为：吸收多余的氯气，防止污染空气；A；
（4）依据方程式：MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O，
                              87g     146g                            1mol
                              8.7g   14.6g                          0.1mol
若①用8.7g MnO2与足量浓盐酸反应制取Cl2，则生成氯气的物质的量为0.1mol；
②用含14.6g HCl的浓盐酸与足量MnO2反应制取Cl2，因为随着反应进行盐酸浓度降低，变为稀盐酸，所以14.6g氯化氢不能完全反应，所以生成的氯气的物质的量小于0.1mol；
故选：A．

点评 本题考查了氯气的制备和尾气吸收、检验，熟悉氯气制备原理及发生装置选择依据是解题关键，注意氯气的实验室制法以及浓稀盐酸的性质的差异性，注意稀盐酸与二氧化锰不反应，题目难度中等．

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