Question

18．某校化学兴趣小组在加热条件下利用二氧化锰与浓盐酸反应来制取并收集氯气．
（1）写出该反应的化学方程式MnO₂+4HCl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．
（2）若要制取纯净干燥的氯气，应使气体依次通过装有饱和食盐水和浓硫酸的洗气瓶．
（3）该小组称取8.7g二氧化锰与足量10mol•L^-1的浓盐酸反应，理论上可制得氯气的体积（标准状况）V₁=22.4L．
（4）若该小组量取了10mol•L^-1的浓盐酸40mL，与足量的二氧化锰反应，理论上产生氯气的体积为V₂（标准状况），则V₁＞V₂（填“＞”、“=”或“＜”）

Answer 1

分析 （1）二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、水和氯气；
（2）氯气中混有水蒸气和HCl，可用浓硫酸干燥，用饱和食盐水除去氯化氢；
（3）根据二氧化锰和氯气的关系式计算生成氯气的体积；
（4）浓盐酸具有较强的还原性，可与二氧化锰发生氧化还原反应，但稀盐酸不反应．

解答 解：（1）二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、水和氯气，反应为MnO₂+4HCl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
故答案为：MnO₂+4HCl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）浓盐酸有挥发性，浓盐酸、水在加热时会产生气体，所以氯气中含有氯化氢、水蒸气；氯化氢极易溶于水，且饱和食盐水中含有氯离子，抑制氯气的溶解，所以饱和食盐水的作用是吸收氯化氢气体；浓硫酸有吸水性，所以其作用是除水蒸气，
故答案为：饱和食盐水；浓硫酸；
（3）设理论上可制得氯气的体积（标准状况）V₁，
MnO₂+4HCl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
87g                            22.4L  
8.7g                            V₁
所以 V₁=2.24 L
故答案为：22.4；
（4）10mol•L^-1的浓盐酸40mL，n（HCl）=0.4mol，与足量的二氧化锰反应，因为浓盐酸和二氧化锰反应生成氯气，稀盐酸和二氧化锰不反应，所以随着反应的进行，浓盐酸变成稀盐酸，反应不再进行，故V₂＜V₁，
故答案为：＞．

点评 本题考查了氯气的实验室制法等知识点，侧重于学生的分析、计算能力的考查，难度不大，注意浓盐酸和二氧化锰能反应生成氯气，稀盐酸和二氧化锰不反应．