Question

2．某课外活动小组利用如图所示装置制取氯气．提供的试剂有：浓盐酸、饱和食盐水，氢氧化钠溶液、高锰酸钾固体．反应的化学方程式为：2KMnO₄+16HCl（浓）=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O
（1）装置H中盛放的试剂是饱和食盐水．
（2）尾气处理时关闭弹簧夹a和弹簧夹b，打开弹簧夹c．
（3）处理尾气时，发生反应的化学方程式是2NaOH+Cl₂=NaCl+NaClO+H₂O．
（4）用含0.032mol HCl的浓盐酸跟足量高锰酸钾固体反应，产生氯气的物质的量应小于 （填“大于”，“等于”或“小于”）0.01mol．

Answer 1

分析 （1）氯气易溶于水，在饱和氯化钠溶液中溶解度较小；
（2）由题意可知用仪器A吸收过量的氯气；
（3）氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水；
（4）根据反应原理只有浓盐酸才反应，随着反应的进行盐酸要变稀，所以氯化氢不可能全部反应；

解答 解：（1）氯气易溶于水，在饱和氯化钠溶液中溶解度较小，所以可以用排饱和食盐水的方法收集氯气，装置C中为饱和食盐水，
故答案为：饱和NaCl溶液；
  （2）由题意可知用仪器A吸收过量的氯气，要想使反应剩余气体进入A，应关闭弹簧夹a和弹簧夹b，打开弹簧夹c；
故答案为：b；c；
（3）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，方程式：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O；
故答案为：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O；
 （4）依据2KMnO₄+16HCl（浓）=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，若0.032mol HCl全部反应，则生成氯气物质的量为0.01mol，但是根据反应原理只有浓盐酸才反应，随着反应的进行盐酸要变稀，稀盐酸不能与高锰酸钾反应，所以实际产生氯气物质的量小于0.01mol；
故答案为：小于．

点评 本题考查了氯气的制法和有关氧化还原的计算，题目难度中等，熟悉物质的性质和制备原理，明确氧化还原反应的规律是解题关键，注意盐酸浓度对反应的影响．