Question

6．如图所示是某学生设计的实验室制备干燥Cl₂及吸收多余Cl₂的实验装置图，根据图中的装置和有关试剂回答下列问题．
（1）指出图中的各处错误：
①不能用稀盐酸，而应用浓盐酸；
②应有加热装置，应用酒精灯加热；
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）在改过后的装置中，写出下列物质的作用：
①饱和食盐水除去Cl₂中的氯化氢；
②浓硫酸除去氯气中的水蒸气；
③NaOH溶液吸收多余的氯气．
（3）在改正过的装置中，制取氯气所发生反应的离子方程式：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；NaOH溶液中发生反应的离子方程式：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+2H₂O．

Answer 1

分析 实验室用二氧化锰与浓盐酸加热制备氯气，浓盐酸易挥发，制备的氯气中含有氯化氢和水蒸气，依次通过盛有饱和食盐水、浓硫酸的洗气瓶除去杂质，氯气密度大于空气密度，用向上排气法收集，氯气有毒，过量的氯气应用氢氧化钠溶液吸收；
（1）①稀盐酸与二氧化锰不反应；
②用二氧化锰与浓盐酸反应需要加热；
③浓盐酸易挥发，制备的氯气中含有氯化氢和水蒸气，依次通过盛有饱和食盐水、浓硫酸的洗气瓶除去杂质；
④洗气瓶中进气管应插入液面以下；
（2）浓盐酸易挥发制备的氯气中含有氯化氢和水蒸气，依据氯化氢易溶于水、氯气在饱和食盐水中溶解度不大选择饱和食盐水除去氯化氢，依据浓硫酸具有吸水性选择浓硫酸干燥氯气，氯气有毒，能够与氢氧化钠反应被氢氧化钠吸收，可以用氢氧化钠进行尾气处理；
（3）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，氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，据此书写离子方程式．

解答 解：实验室用二氧化锰与浓盐酸加热制备氯气，浓盐酸易挥发，制备的氯气中含有氯化氢和水蒸气，依次通过盛有饱和食盐水、浓硫酸的洗气瓶除去杂质，氯气密度大于空气密度，用向上排气法收集，氯气有毒，过量的氯气应用氢氧化钠溶液吸收；
（1）指出图中的各处错误：
①不能用稀盐酸，而应用浓盐酸；
②应有加热装置，应用酒精灯加热；
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；
故答案为：①不能用稀盐酸，而应用浓盐酸；
②应有加热装置，应用酒精灯加热；
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）浓盐酸易挥发制备的氯气中含有氯化氢和水蒸气，依据氯化氢易溶于水、氯气在饱和食盐水中溶解度不大选择饱和食盐水除去氯化氢，依据浓硫酸具有吸水性选择浓硫酸干燥氯气，氯气有毒，能够与氢氧化钠反应被氢氧化钠吸收，可以用氢氧化钠进行尾气处理．
所以：①饱和食盐水除去Cl₂中的氯化氢；②浓硫酸除去氯气中的水蒸气；③NaOH溶液吸收多余的氯气；
故答案为：①饱和食盐水除去Cl₂中的氯化氢；②浓硫酸除去氯气中的水蒸气；③NaOH溶液吸收多余的氯气；
（3）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，离子方程式：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，离子方程式：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+2H₂O；
故答案为：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+2H₂O；

点评 本题考查了氯气的制备，明确氯气制备原理及性质是解题关键，题目难度不大．