Question

6．某研究性学习小组设计了用氧化浓盐酸的方法制取氯气的实验，其实验装置如下图：

（1）写出圆底烧瓶中发生反应的离子方程式：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O．
（2）如果将过量的二氧化锰与20mL 12mol•L^-1的盐酸混合加热，充分反应后生成的氯气明显少于0.06mol其主要的原因有两个：HCl挥发、浓盐酸随着反应进行不断变稀不能继续反应．
（3）L的作用是平衡气压，使浓盐酸顺利放出．
（4）D中反应的化学方程式Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O．
（5）若实验室需要干燥纯净的氯气，应将制得的气体先通过饱和食盐水（填试剂名称），再通过浓硫酸（填试剂名称）．

Answer 1

分析 （1）烧瓶内二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯气、氯化锰和水；
（2）二氧化锰只能与浓盐酸发生反应，与稀盐酸不反应；
（3）L将分液漏斗与圆底烧瓶连接，起到平衡压强作用；浓盐酸易挥发，制备的氯气中含有氯化氢，氯化氢易溶于水；
（4）氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水；
（5）浓盐酸易挥发，制备的氯气中含有氯化氢、水蒸气，依据氯气、氯化氢的水溶性、浓硫酸的吸水性进行除杂．

解答 解：（1）烧瓶内二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯气、氯化锰和水，离子方程式：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
故答案为：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（2）盐酸具有挥发性，加热促进氯化氢的挥发，随着反应的进行，盐酸的浓度逐渐减小，二氧化锰只能与浓盐酸发生反应，与稀盐酸不反应；
故答案为：加热使HCl大量挥发；盐酸变稀后不再发生反应；
（3）L将分液漏斗与圆底烧瓶连接，起到平衡压强作用，便于液体顺利流下，故答案为：平衡气压，使浓盐酸顺利放出；
（4）氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，化学方程式：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，故答案为：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O；
（5）浓盐酸易挥发，制备的氯气中含有氯化氢、水蒸气，氯气在饱和食盐水中溶解度不大，氯化氢易溶于水，选择饱和食盐水除去氯化氢，浓硫酸具有吸水性能够干燥氯气，要得到干燥的氯气，应先除去氯化氢，再干燥，
故答案为：饱和食盐水；浓硫酸．

点评 本题考查了气体的制备，熟悉氯气的制备原理是解题关键，注意氯气的收集和除杂、尾气处理的方法，题目难度不大．