题目内容

如图是一个制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置:

(几种气体的溶解度:常温常压下,1体积的水可溶解CO2、Cl2、HCl分别为1、2、500体积)
(1)A是氯气发生装置,其中的化学反应方程式为
 
.
(2)要将C装置接入B和D之间,正确的接法是a→
 
→
 
→d
(3)实验开始时,先点燃A处的酒精灯,打开旋塞K,让Cl2充满整个装置,再点燃D处酒精灯,连接上E装置.Cl2通过C瓶后再进入D.D装置的硬质玻璃管内盛有炭粉,发生氧化还原反应,其产物为CO2和HCl气体.试写出D中反应的化学方程式:
 
,装置C的作用是
 
.为了使C装置发挥更好的作用,可向烧杯中加入浓硫酸,加入浓硫酸的作用是
 
.
(4)在A、B、C、D、E装置中有一处需要改进,说明需要改进的理由
 
.
(5)D处反应完毕后,关闭旋塞K,移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有Cl2产生,此时B的作用是
 
.
考点:氯气的实验室制法,氯气的化学性质
专题:卤族元素
分析:(1)A装置中发生的是浓盐酸和二氧化锰反应生成氯化锰、氯气和水的反应;
(2)将C装置接入B和D之间,需要吸收氯气中的氯化氢气体导气管长进短出;
(3)D中的反应是氯气和碳、水反应生成两种气体净化原子守恒和气体体积比写出化学方程式;装置C是吸收氯化氢气体,同时提供水蒸气;浓硫酸溶于水溶液温度升高;
(4)D装置生成的氯化氢气体是极易溶于水的气体,直接插入水中容易引起倒吸;符合防倒吸的装置都符合;
(5)反应完毕仍然有氯气生成,则装置B起到了贮存少量氯气的作用.
解答: 解:(1)A是氯气发生装置,二氧化锰和盐酸反应生成氯化锰、氯气和水,反应的化学方程式为:4HCl(浓)+MnO2
  △  
.
 
MnCl2+2H2O+Cl2↑,
故答案为:4HCl(浓)+MnO2
  △  
.
 
MnCl2+2H2O+Cl2↑;
(2)将C装置接入B和D之间,利用C装置吸收氯化氢,同时提供D装置需要的水蒸气;所以正确连接为导气管长进短出,即:a-c-b-d,
故答案为:c;b;
(3)Cl2通过C瓶后再进入D.D装置的硬质玻璃管内盛有炭粉,发生氧化还原反应,其产物为两种气体,且体积比为1:4,依据原子守恒和气体体积比可知生成气体为氯化氢和二氧化碳,反应的化学方程式为:2Cl2+2H2O(g)+C═4HCl+CO2;C装置是吸收氯气中的氯化氢气体和提供水蒸气的作用,C装置烧杯中加入浓硫酸,溶于水溶液温度升高使试管中水蒸发,同时减小氯气的溶解度,
故答案为:2Cl2+2H2O(g)+C═4HCl+CO2;吸收Cl2中的HCl气体,提供D处所需水蒸气;浓硫酸稀释时放出大量的热,促进试管里的水蒸发,减少氯气的溶解;
(4)整套装置中E装置吸收易造成倒吸,尾气的吸收需要改进,否则容易出现因为氯化氢气体的极易溶解导致倒吸现象的出现,且水对多余Cl2的吸收效果不好,
故答案为:尾气的吸收需要改进,否则容易出现因为氯化氢气体的极易溶解导致倒吸现象的出现,且水对多余Cl2的吸收效果不好;
(5)D处反应完毕后,关闭旋塞K,移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有Cl2产生,B中压强增大,会把饱和食盐水压入长颈漏斗中,B中液面降低,长颈漏斗中液面上升,从而贮存少量氯气,
故答案为:贮存少量氯气.
点评:本题考查了实验制备氯气的原理、装置及氯气的化学性质,侧重物质性质验证和设计,题目难度中等,注意掌握氯气的制备原理及装置,明确氯气的化学性质,试题有利于提高学生的化学实验能力.
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