Question

化学实验有助于理解化学知识，形成化学观念，提高探究与创新能力，提升科学素养．
（1）在实验室中用浓盐酸与MnO₂共热制取Cl₂并进行相关实验．写出制取Cl₂的离子方程式

 

；某小组要从该混合物中回收MnO₂并提取MnCl₂晶体，则要多次用到的玻璃仪器是

 

．
（2）下图A～G都是常见的与气体制备、收集、尾气吸收有关的装置．例如，B、C都可以收集H₂、CH₄、NH₃、Cl₂等．如果收集Cl₂并进行尾气处理，不能选用

 

；如用B收集Cl₂，应该从

 

（甲、乙）端进气．

（3）工业常用Cl₂从海水中制备Br₂，反应离子方程式是

 

．实验室模拟该实验，分离出Br₂的操作是：取混合溶液于分液漏斗中，加入CCl₄，振荡，静置分层，

 

．
（4）次氯酸盐有强氧化性，如NaClO可以氧化NH₃制备高能燃料N₂H₄，反应方程式是：

 

．现有14.9g NaClO最多可以制备

 

mol N₂H₄．

Answer 1

分析：（1）根据浓盐酸和二氧化锰的性质判断生成物，从而确定方程式；从该混合物中回收MnO₂并提取MnCl₂晶体，需通过①溶解：用玻璃棒搅拌；②过滤：用玻璃棒引流；③蒸发：用玻璃棒搅拌，避免液体局部过热造成液滴飞溅；
（2）根据制取气体的药品和条件来选择仪器和装置；氯气制备是固体和液体加热制备气体，氯气难溶于饱和食盐水，可用排饱和食盐水的方法收集氯气；氯气有毒不能直接用排空气法收集；氯气的密度比空气大，可用向上排空气法收集；
（3）氯气具有氧化性，能氧化溴离子生成单质溴；根据分液操作进行解答，四氯化碳密度比水大；
（4）依据氧化还原反应电子守恒分析判断产物和配平化学方程式，并依据方程式进行计算．

解答：解：（1）浓盐酸和二氧化锰在加热条件下能发生氧化还原反应生成氯化锰、氯气、水，二氧化锰、氯气、水在离子反应中应保留化学式，离子反应方程式为：MnO₂+2Cl^-+4H⁺

△  .

 Cl₂↑+Mn²⁺+2H₂O，从该混合物中回收MnO₂并提取MnCl₂晶体，需通过过滤操作，滤渣为MnO₂，具体操作为：①溶解，为了加速溶解而用玻璃棒搅拌；②过滤，过滤过程中为了防止液体外流而用玻璃棒引流；③蒸发，蒸发时为了避免液体局部过热造成液滴飞溅而用玻璃棒搅拌，
故答案为：MnO₂+2Cl^-+4H⁺

△  .

 Cl₂↑+Mn²⁺+2H₂O； 玻璃棒；
（2）氯气制备是固体和液体加热制备气体，可以通过饱和食盐水方法收集氯气，A可收集氯气的尾气，并能防止倒吸；B、C都可以收集Cl₂；D无法将氯化钠溶液排到烧杯中，故D不符合；E从短口进氯气，可用排饱和食盐水的方法收集氯气；氯气有毒不能直接用排空气法收集，故F不符合，G用于吸收氯气；氯气比空气重，用向上排气法收集Cl₂，如用B收集，需从乙口进氯气，
故答案为：DF；乙；
（3）氯气具有氧化性，能氧化溴离子生成单质溴：Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-，取混合溶液于分液漏斗中，加入CCl₄，振荡，溶液由无色变为橙黄色，溶液分层，上层液体几乎为无色，下层液体为橙红色，为溴的四氯化碳溶液，从分液漏斗下端放出有机层，（从上端倒出水层），
故答案为：Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂；从分液漏斗下端放出有机层，（从上端倒出水层）；
（4）NH₃与NaClO反应得到肼（N₂H₄），氮元素化合价升高被氧化，次氯酸钠做氧化剂被还原为氯化钠，依据原子守恒配平写出化学方程式为2NH₃+NaClO=N₂H₄+NaCl+H₂O，现有14.9g NaClO，n（NaClO）=

m

M

=

14.9g

74.5g/mol

=0.2mol，由方程式可知，最多可以制备0.2molN₂H₄，
故答案为：2NH₃+NaClO=N₂H₄+NaCl+H₂O；0.2．

点评：本题考查了制备氯气实验装置的分析判断，主要是收集装置的装置选择，注意掌握分液操作，题目难度中等．