题目内容

14．如图是实验室以MnO2和浓盐酸反应制Cl2并净化和收集的装置，试回答以下问题：

（1）如何检验装置的气密性？关闭分液漏斗活塞，将导管插入水中，用酒精灯微热烧瓶，导管口有气泡冒出，移开酒精灯，水上升到导管中形成一段稳定的水柱，则证明装置的气密性良好．
（2）烧瓶中发生的反应方程式是MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2+2H2O．
（3）装置中饱和食盐水的作用是除去HCl，浓硫酸的作用是吸收水蒸气．
（4）装置中烧杯中盛放的溶液是NaOH，作用是吸收Cl2，其中发生反应的离子反应方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O．
（5）以含14.6g HCl的浓盐酸与足量MnO2充分反应，制得的Cl2在标准状况下总小于2.24L，原因可能是
①随着反应进行，盐酸浓度变小，MnO2与稀盐酸不反应，该反应停止；
②加热过快，部分HCl挥发．

分析 （1）装置气密性的检验方法是：利用压强差观察液柱是否上升，如果上升，说明气密性好，否则不好；
（2）烧瓶中发生的二氧化锰与浓盐酸反应生成氯化锰和氯气；
（3）根据氯化氢和氯气的性质分析选用除杂试剂；浓硫酸常常干燥能和碱反应气体；
（4）氯气的尾气处理用氢氧化钠溶液吸收，反应的离子方程式为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；
（5）二氧化锰与浓盐酸反应，与稀盐酸不反应．

解答 解：（1）装置气密性的检验方法是：利用压强差观察液柱是否上升，如果上升，说明气密性好，否则不好，故答案为：关闭分液漏斗活塞，将导管插入水中，用酒精灯微热烧瓶，导管口有气泡冒出，移开酒精灯，水上升到导管中形成一段稳定的水柱，则证明装置的气密性良好；
（2）烧瓶中发生的二氧化锰与浓盐酸反应生成氯化锰和氯气，所以烧瓶中发生的反应方程式是MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2+2H2O，故答案为：MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2+2H2O；
（3）制取的氯气中混有氯化氢气体和水蒸气，氯化氢极易溶于水，氯气也能溶于水，所以不能用水除去氯化氢气体；氯气和 水反应生成盐酸和次氯酸，食盐水中含有氯离子，能抑制氯气的溶解，所以要想除去氯气中的氯化氢应饱和食盐水；浓硫酸常常干燥能和碱反应气体，故选浓硫酸．
故答案为：除去HCl；　吸收水蒸气；
（4）氯气的尾气处理用氢氧化钠溶液吸收，反应的离子方程式为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，故答案为：NaOH；吸收Cl2；Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；
（5）浓盐酸与足量MnO2反应制取Cl2，反应需要加热，氯化氢易挥发，加热过快，部分HCl挥发，同时反应消耗氯化氢，并生成水，随反应的不断进行浓盐酸的浓度逐渐变稀，稀盐酸不反应不与MnO2反应，
故答案为：①随着反应进行，盐酸浓度变小，MnO2与稀盐酸不反应，该反应停止；②加热过快，部分HCl挥发．

点评 本题考查了氯气的实验室制法及化学性质，难度不大，氯气的氧化性、关键是清楚实验的目的与原理，题目难度中等．

练习册系列答案
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