Question

9．实验室常用MnO₂与浓盐酸反应制备Cl₂（反应装置如图1所示）
（1）制备实验开始时，先检查装置气密性，接下来的操作依次是ACB（填序号）
A．往烧瓶中加入MnO₂粉末
B．加热           
C．往烧瓶中加入浓盐酸
制备反应会因盐酸浓度下降而停止．为测定已分离出过量MnO₂后的反应残余液中盐酸的浓度，探究小组提出下列实验方案：
甲方案：与足量AgNO₃溶液反应，称量生成的AgCl质量．
乙方案：采用酸碱中和滴定法测定．
丙方案：与已知量CaCO₃（过量）反应，称量剩余的CaCO₃质量．
丁方案：与足量Zn反应，测量生成的H₂体积．
继而进行下列判断和实验：
（2）判定甲方案不可行，理由是二氧化锰与浓盐酸反应生成氯化锰，也会与硝酸银反应．
（3）进行乙方案实验：准确量取残余清液稀释一定倍数后作为试样．
a．量取试样20.00mL，用0.1000mol•L^-1NaOH标准溶液滴定，消耗22.00mL，该次滴定测得试样中盐酸浓度为0.1100mol•L^-1
b．平行滴定后获得实验结果．
采用此方案还需查阅资料知道的数据是：Mn²⁺开始沉淀时的pH．
（4）丙方案的实验发现，剩余固体中含有MnCO₃，说明碳酸钙在水中存在沉淀溶解平衡，测定的结果会：偏小（填“偏大”、“偏小”或“准确”）．
（5）进行丁方案实验：装置如图2所示（夹持器具已略去）．
①使Y形管中的残余清液与锌粒反应的正确操作是将锌粒转移到残留溶液中．
②反应完毕，每间隔1分钟读取气体体积，气体体积逐次减小，直至不变．气体体积逐次减小的原因是装置内气体尚未冷至室温（排除仪器和实验操作的影响因素）．

Answer 1

分析 （1）依据反应物及制取气体的操作步骤分析解答，检查装置气密性后，加药顺序一般是先加入固体药品，再加入液药品，最后再加热；
（2）甲同学的方案：二氧化锰与浓盐酸反应生成氯化锰，也会与硝酸银反应；
（3）依据滴定实验过程中的化学反应定量计算；
（4）部分碳酸钙与转化成碳酸锰沉淀，称量剩余的固体质量会偏大；
（5）依据锌粒与稀盐酸反应生成氢气进行分析解答；化学反应释放热量，气体体积具有热胀冷缩的特点．使Zn粒进入残余清液中让其发生反应．这样残余清液就可以充分反应，如果反过来，残余清液不可能全部转移到左边．若残余清液转移到左边则会残留在Y型管内壁，导致产生气体的量减少，使测定的盐酸浓度偏小；反应完毕时，相同时间内则气体体积减少，又排除了其它影响因素，只能从气体本身角度思考，联想到该反应是放热的，就可能想到气体未冷却了．

解答 解：（1）加药顺序一般是先加入固体药品，再加入液药品，最后再加热，检查装置气密性后，先加入固体，再加入液体浓盐酸，然后加热，则依次顺序是ACB，
故答案为：ACB；
（2）二氧化锰与浓盐酸反应生成氯化锰，也会与硝酸银反应，所以甲方案错误，故答案为：二氧化锰与浓盐酸反应生成氯化锰，也会与硝酸银反应；
（3）a、量取试样20.00mL，用0.1000mol•L^-1 NaOH标准溶液滴定，消耗22.00mL，该次滴定测得试样中盐酸浓度为，由C_HClV_HCl=C_NaOHV_NaOH可得出盐酸的浓度为0.1100mol/L；故答案为：0.1100；
b、采用此方案还需查阅资料知道的数据是Mn²⁺开始沉淀时的pH；
故答案为：Mn²⁺开始沉淀时的pH；  
（4）碳酸钙转化为碳酸锰说明实现了沉淀转化，碳酸钙存在沉淀溶解平衡；由于部分碳酸钙与转化成碳酸锰沉淀，称量剩余的固体质量会偏大，这样一来反应的固体减少，实验结果偏小，
故答案为：沉淀溶解平衡；偏小；
（5）①丁同学的方案中使Y形管中的残余清液与锌粒反应，故答案为：锌粒；残留溶液；
②气体体积逐渐减小，气体体积逐渐减小的原因是气体未冷却到室温，当温度冷却到室温后，气体体积不再改变；
故答案为：气体未冷却到室温．

点评 本题考查了实验室制备氯气的试剂添加顺序，中和滴定的 实验操作和计算应用，题目综合性较强，掌握实验室制取氯气的实验步骤是解答的关键，难度中等．