Question

19．实验室用MnO₂粉末与浓盐酸共热制取氯气：
MnO₂+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
实验Ι  验证氯气能否与水反应
某同学设计了如下图所示的实验装置：

（1）从下图选择适合A处的装置②（填序号）．

（2）装置B中能否观察到预期的实验现象？不能（填“能”或“不能”），请说明理由进入B装置的氯气中混有水蒸气．
实验II  测定反应后A中残余盐酸的浓度
步骤一：配制100mL1.00mol?L^-1的NaOH溶液，配制过程如下：
①称量4.0gNaOH固体，在烧杯中用适量蒸馏水溶解，冷却．
②将烧杯中的溶液转移至100mL容量瓶中，并用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁及玻璃棒2～3次，洗涤液也注入容量瓶中．
③继续加蒸馏水至离刻度线1～2cm处，改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹槽面最低处与刻度线相切．
④盖上瓶塞，上下颠倒摇匀，将所配溶液转移至指定试剂瓶中，贴上标签．
步骤二：取2.00mL反应后A中的溶液，稀释后滴加步骤一配制所得NaOH溶液，恰好完全反应时，消耗NaOH溶液的体积为11.80mL．
（3）完成步骤一的空格．
（4）根据实验数据，计算反应后A中残余盐酸的浓度为5.90mol?L^-1．
（5）某同学欲通过测Cl^-浓度来推测反应后A中残余盐酸的浓度，取2.00mL反应后A中的溶液，价2.00mol?L^-1AgNO₃溶液至不再产生沉淀时，发现所加的AgNO₃溶液的体积远大于理论值5.80mL，其原因是残余溶液中，n（Cl^-）＞n（H⁺）．

Answer 1

分析 （1）依据反应物状态和反应条件选择发生装置；
（2）依据氯气不具有漂白性，次氯酸具有漂白性，结合从A中出来的气体的成分解答；
（3）实验II①依据m=CVM计算需要溶质的质量；
②配制溶液的应在容量瓶中配制，依据配制溶液体积选择合适规格的容量瓶；
③依据定容的正确操作解答；
（4）溶液具有均一性，依据盐酸与氢氧化钠反应关系n（HCl）=n（NaOH）计算盐酸的物质的量浓度；
（5）依据MnO₂+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O可知反应后溶液中剩余物为盐酸和氯化锰，n（Cl^-）＞n（H⁺），据此解答．

解答 解：（1）MnO₂+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，反应物为固体和液体，反应条件为加热，所以应选择装置②，故答案为：②；
（2）氯气不具有漂白性，次氯酸具有漂白性，从A中出来的气体汉阳水蒸气，能够与氯气反应生成次氯酸，所以B和C中布条都褪色；
故答案为：不能；进入B装置的氯气中混有水蒸气；
（3）实验II①配制100mL1.00mol?L^-1的NaOH溶液，需要氢氧化钠的质量m=1.00mol/L×0.1L×40g/mol=4.0g；
故答案为：4.0；
②配制100mL1.00mol?L^-1的NaOH溶液，需要选择100mL容量瓶；
故答案为：100mL容量瓶；
③定容时，继续加蒸馏水至离刻度线1～2cm处，改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹槽面最低处与刻度线相切；
故答案为：胶头滴管；
（4）设反应后剩余盐酸的物质的量浓度为C，则依据盐酸与氢氧化钠反应关系n（HCl）=n（NaOH）得11.80mL×1.00mol/L=2.00mL×C，解得C=5.90mol/L，
故答案为：5.90；
（5）依据MnO₂+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O可知反应后溶液中剩余物为盐酸和氯化锰，n（Cl^-）＞n（H⁺），所以通过测Cl^-浓度来推测反应后A中残余盐酸的浓度，取2.00mL反应后A中的溶液，加2.00mol?L^-1AgNO₃溶液至不再产生沉淀时，发现所加的AgNO₃溶液的体积远大于理论值5.80mL；
故答案为：残余溶液中，n（Cl^-）＞n（H⁺）．

点评 本题考查了氯气的实验室制备方法和氯气的性质检验，以及配制一定物质的量浓度溶液，明确氯气制备原理及性质、熟悉配制一定物质的量浓度溶液的一般步骤即可解答，题目难度不大．