Question

17．在实验室中用二氧化锰跟浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气．进行此实验，所用仪器如图：

（1）连接上述仪器的正确顺序是：E接C，D接A，B接H，G接F．
（2）气体发生装置中进行的反应化学方程式是4HCl（浓）+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；当0.5mol MnO₂参与反应时，被氧化的HCl的质量为36.5g，生成的Cl₂在标准状况下的体积约为11.2L．
（3）在装置中：①饱和食盐水的作用是除去Cl₂中的HCl，②浓硫酸的作用是干燥氯气．
（4）化学实验中检验是否有Cl₂产生常用湿润的淀粉-KI试纸．如果有Cl₂产生，可观察到的现象是试纸变蓝，写出反应方程式Cl₂+2 KI=I₂+2 KCl．
（5）写出尾气吸收装置中进行的反应的化学方程式Cl₂+2 NaOH=NaCl+NaClO+H₂O．

Answer 1

分析 （1）在实验室中用二氧化锰跟浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气，需要发生装置生成氯气，用饱和食盐水除去氯化氢，通过浓硫酸除去水蒸气，导气管长进短处收集氯气，最后用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气；
（2）二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水；反应中消耗1mol二氧化锰，有2mol氯化氢被氧化，生成1mol氯气，据此解答；
（3）浓盐酸易挥发，制取的氯气中含有氯化氢和水蒸气，依据氯气、氯化氢的溶解性选择合适的除杂剂，依据浓硫酸具有吸水性，选择浓硫酸做干燥剂，干燥氯气；
（4）氯气具有强的氧化性，能够氧化碘化钾生成单质碘，碘遇到淀粉变蓝；
（5）氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水．

解答 解：（1）在实验室中用二氧化锰跟浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气，需要发生装置生成氯气，用饱和食盐水除去氯化氢，通过浓硫酸除去水蒸气，导气管长进短处收集氯气，最后用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气，装置连接顺序是 E C D A B H G F，
故答案为：C； D； A；B；H； G；
（2）二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水，化学方程式：4HCl（浓）+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；反应中消耗1mol二氧化锰，有2mol氯化氢被氧化，生成1mol氯气，所以当0.5mol MnO₂参与反应时，被氧化的HCl的质量为1mol，质量为36.5g；生成氯气的物质的量为0.5mol，标况下气体的体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2L；
故答案为：4HCl（浓）+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O； 36.5g； 11.2L；
（3）盐酸易挥发，制取的氯气中含有氯化氢和水蒸气，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气中的氯化氢；
浓硫酸具有吸水性，选择浓硫酸做干燥剂，干燥氯气；
故答案为：除去Cl₂中的HCl； 干燥氯气；
（4）氯气具有强的氧化性，能够氧化碘化钾生成单质碘，化学方程式为Cl₂+2 KI=I₂+2 KCl，碘遇到淀粉变蓝；
故答案为：试纸变蓝；Cl₂+2 KI=I₂+2 KCl；
（5）氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，化学方程式：Cl₂+2 NaOH=NaCl+NaClO+H₂O；
故答案为：Cl₂+2 NaOH=NaCl+NaClO+H₂O．

点评 本题考查了实验室制备干燥纯净的氯气的实验步骤和试剂选择，明确制备原理和氯气的性质是解题关键，题目难度中等．