Question

4．如图是一套制取并验证氯气部分化学性质的实验装置．

回答下列问题：
（1）装置A中，仪器a的名称叫分液漏斗，该仪器中盛有的试剂为_浓盐酸．
（2）当Cl₂气流通过一段时间后，装置B中溶液的pH值＜7（填“＞”“＜”或“=”）
（3）当有少量Cl₂气流通过后，观察到装置C中的溶液变为蓝色，反应的离子方程式为Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^-．
（4）写出装置A中发生反应的化学方程式：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．
（5）装置E的作用是吸收多余的Cl₂．
（6）若要制取标准状况下2.24L的Cl₂，需要MnO₂的质量为?8.7g．但用含有0.4mol HCl的浓盐酸与足量的MnO₂反应制Cl₂，制得的Cl₂体积（标准状况下）总是小于2.24L的原因是浓盐酸变稀后反应停止，0.4molHCl不能完全反应，因此生成的氯气体积（标准状况下）总是小于2.24L．

Answer 1

分析 （1）分析仪器形状及用途说出其名称；装置A是氯气的发生装置，利用分液漏斗将浓盐酸滴入烧瓶中加热反应；
（2）氯气溶于水，部分与水反应生成盐酸和次氯酸；
（3）氯气氧化性强于碘，能够置换单质碘，碘遇到淀粉变蓝；
（4）浓盐酸与二氧化锰在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水；
（5）氯气有毒，直接排放能够引起空气污染，氯气能够与碱反应，需要用氢氧化钠溶液吸收；
（6）依据MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O计算解答，注意二氧化锰只能与浓盐酸反应，与稀盐酸不反应．

解答 解：（1）依据仪器形状可知，图中仪器a为分液漏斗；装置A是氯气的发生装置，利用分液漏斗将浓盐酸滴入烧瓶中加热反应；
故答案为：分液漏斗；浓盐酸；
（2）氯气溶于水，部分与水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸和次氯酸电离产生氢离子，使溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度，溶液显酸性pH＜7；
故答案为：＜；
（3）装置C中通过氯气会发生氧化还原反应，氯气氧化碘离子为碘单质，反应离子方程式为：Cl₂+2I ^-=2Cl^-+I₂，碘单质遇到淀粉变蓝；
故答案为：蓝色；Cl₂+2I ^-=2Cl^-+I₂；
（4）浓盐酸与二氧化锰在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水，方程式：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
故答案为：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（5）氯气有毒，直接排放能够引起空气污染，氯气能够与碱反应，需要用氢氧化钠溶液吸收，
故答案为：吸收多余的Cl₂；
（6）n（Cl₂）=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，
MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
87g                     1mol
m                      0.1mol
m=8.7g，
所以理论上需要8.7gMnO₂参加反应；
浓盐酸还原性较强，在加热条件下可与二氧化锰发生氧化还原反应，但随着反应的进行，盐酸浓度逐渐降低，还原性减弱，浓盐酸变稀后反应停止，0.4molHCl不能完全反应，因此生成的氯气体积（标准状况下）总 是小于2.24L；
故答案为：8.7；浓盐酸变稀后反应停止，0.4molHCl不能完全反应，因此生成的氯气体积（标准状况下）总 是小于2.24L．

点评 本题考查了氯气的实验室制法及其性质，侧重于学生的分析、实验能力的考查，明确氯气的实验室制备原理及氯气的性质是解题关键，注意盐酸与二氧化锰反应条件，题目难度中等．