题目内容

13．某化学小组用下列装置制取收集纯净的氯气（如图1），并研究其性质．请回答下列问题．

（1）装置甲中仪器A的名称是分液漏斗，丙中应装的溶液是饱和NaCl溶液，甲装置中发生反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O．制取收集纯净氯气的装置接口连接顺序是a→…→g（补充完整）d→e→b→c→f．
（2）制备反应会因盐酸浓度下降而停止，为测定反应残余液中盐酸的浓度，探究小组同学提出下列实验方案：
Ⅰ方案：与足量AgNO3溶液反应，称量生成的AgCl质量．
Ⅱ方案：采用酸碱中和滴定法测定．
Ⅲ方案：与已知量CaCO3（过量）反应，称量剩余的CaCO3质量．
继而进行下列判断和实验：
①判定I方案不可行，理由是残余液中的MnCl2也会与AgNO3反应形成沉淀；
②进行Ⅱ方案实验：准确量取残余清液稀释一定倍数后作为试样．
a．量取试样20.00mL于锥形瓶中，若锥形瓶中存有少量水，对实验结果是否有影响？无（填“是”或“无”）．用0.10mol•L-1 NaOH标准溶液滴定，消耗NaOH标准溶液的体积如图2所示，其读数为22.60  mL．
b．平行滴定后获得实验结果
③判断Ⅲ方案的实验结果偏小（填“偏大”、“偏小”或“准确”）．[已知：Ksp（CaCO3 ）=2.8×10-9、Ksp（MnCO3）=2.3×10-11
（3）某同学认为上述方案缺少尾气吸收装置，请在图3方框中画出该装置并注明试剂．

分析 （1）甲装置用来制取氯气，氯气中混有挥发的氯化氢，故丙装置应为除杂装置，除去氯气中氯化氢，乙装置有浓硫酸，应为干燥装置，丁装置为排空法收集氯气装置；
（2）①Ⅰ方案：二氧化锰与浓盐酸反应生成二氯化锰，二氯化锰也会与硝酸银反应，故反应不可行；
②Ⅱ方案：锥形瓶中含少量水，不影响试样的物质的量；根据图二读取数据；
③Ⅲ方案：与已知量CaCO3（过量）反应，称量剩余的CaCO3质量，由于部分碳酸钙与转化成碳酸锰沉淀，称量剩余的固体质量会偏大；
（3）氯气有毒不能直接排放，易污染空气．

解答 解：（1）实验室制备氯气的反应原理：MnO2+4HCl $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O，则离子方程式为MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O，甲装置用来制取氯气，A为分液漏斗用来滴加浓盐酸；从甲装置出来的气体含有氯化氢和水蒸气，浓硫酸具有吸水性，装置乙中浓硫酸的作用干燥氯气；氯化氢易溶于水，氯气在饱和食盐水中溶解度很小，所以装置丙中可以盛放饱和食盐水除去氯气中的氯化氢，依次通过丙、乙，氯气密度比空气密度大，用向上排气法收集（长进短出），所以按照气流方向各仪器接口的连接顺序为a→d→e→b→c→f→g，
故答案为：分液漏斗；饱和NaCl溶液；MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O；d→e→b→c→f；
（2）①Ⅰ方案：与足量AgNO3溶液反应，氯化锰和盐酸都和硝酸银反应生成氯化银沉淀，称量生成的AgCl质量，只能求出氯离子的量，而不能求出剩余盐酸的浓度；
故答案为：残余液中的MnCl2也会与AgNO3反应形成沉淀；
②Ⅱ方案：锥形瓶中含少量水，不影响试样的物质的量；根据图二读取数据为：22.60mL；故答案为：无；22.60；
③Ⅲ方案：根据Ksp（CaCO3）=2.8×10-9sp（MnCO3）=2.3×10-11知碳酸锰的Ksp比碳酸钙小，由于部分碳酸钙转化成碳酸锰沉淀，称量剩余的固体质量会偏大，这样一来反应的固体减少，实验结果偏小，
故答案为：偏小；
（3）用盛氢氧化钠溶液的烧杯吸收过量的氯气防止污染空气，装置为，故答案为：．

点评 本题考查了氯气的制备和氯气性质及沉淀溶解平衡的移动，题目难度不大，注意除去水蒸气和氯化氢杂质顺序的判断．

练习册系列答案
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3．ClO2与Cl2的氧化性相近．在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛．某兴趣小组通过如图1装置（夹持装置略）对其制备、吸收、释放和应用进行了研究．

（1）仪器C的名称是干燥管．安装F中导管时，应选用图2中的b．
（2）打开B的活塞，A中发生反应：2NaClO3+4HCl═2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O．该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为1：1，为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收，滴加稀盐酸的速度宜慢（填“快”或“慢”）．
（3）关闭B的活塞，ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2，此时F中溶液的颜色不变，则装置C的作用是吸收Cl2．
（4）已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2，该反应的离子方程式为4H++5ClO2-=Cl-+4ClO2↑+2H2O，在ClO2释放实验中，打开E的活塞，D中发生反应，则装置F的作用是验证是否有ClO2 生成．
（5）已吸收ClO2气体的稳定剂Ⅰ和Ⅱ，加酸后释放ClO2的浓度随时间的变化如图3所示，若将其用于水果保鲜，你认为效果较好的稳定剂是稳定剂Ⅱ，原因是稳定剂Ⅱ可以缓慢释放ClO2，能较长时间维持保鲜所需的浓度．
4．下列叙述正确的是（　　）
A．既能与酸又能与碱反应的物质一定是两性氧化物或两性氢氧化物
B．往Fe（OH）3胶体中逐滴加入稀H2SO4溶液时，开始时会出现沉淀，再继续滴加时，沉淀又会消失
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1．常温下，将某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合，两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表，请回答：
实验编号HA物质的量浓度（mol•L-1）NaOH物质的量浓度（mol•L-1）混合溶液的pH
甲0.20.2pH=a
乙c0.2pH=7
丙0.20.1pH＞7
丁0.10.1pH=9
（1）不考虑其它组的实验结果，单从甲组情况分析，如何用a （混合溶液的pH）来说明HA是强酸还是弱酸a=7，HA是强酸；a＞7，HA是弱酸．
（2）乙组混合液中离子浓度c（A-）与 c（Na+）的大小关系是c（A-）=c（Na+）
（3）丙组实验结果分析，HA是弱酸（选填“强”或“弱”）．该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是c（Na+）＞c（A-）＞c（OH-）＞c（H+）
（4）丁组实验所得混合溶液中由水电离出的c（OH-）=10-5mol•L-1．运用守恒知识，给出丁组混合溶液中下列算式的精确结果（不能做近似计算）．
c（Na+）-c（A-）=10-5-10-9mol•L-1     c（OH-）-c（HA）=10-9mol•L-1．
8．下列各种说法中，正确的是（　　）
A．某化合物电离时，生成的阳离子有氢离子的一定是酸
B．某化合物电离时，生成的阴离子有氢氧根离子的一定是碱
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18．根据实验室制取某干燥气体的装置图（如图所示），判断气体发生装置中的药品可能是（　　）
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5．有机物M是合成某药品的中间体，结构简式如图所示．下列说法错误的是（　　）
A．用钠可检验M分子中存在羟基B．M能发生酯化、加成、氧化反应
C．M的分子式为C8H8O4D．M的苯环上一硝基代物有2种
2．用NA表示阿伏加德罗常数的值．下列说法正确的是（　　）
A．32 g O2中含有的分子数为NA
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C．1 mol Mg与足量O2反应转移的电子数为NA
D．1 mol钠原子中含有的电子数为NA
3．已知：①-NO2$\stackrel{Fe+HCl}{→}$-NH2，
②RBr+Mg$\stackrel{乙醚}{→}$RMgBr$→_{②H_{2}O，H+}^{①CH_{3}CHO}$
③$\stackrel{KMnO_{4}，H+}{→}$
④当苯环上含有-CH3、-Cl等基团时，在苯环上新引入的基团，一般进入它们的邻位或对位，而当苯环上含有-NO2等基团时，在苯环上新引入的基团，一般进入它们的间位．某同学由烃A按下列流程进行合成实验：

（上述流程中，D需经多步反应才能得到F，在此不作要求）
（1）由A合成B可有两种途径，除题中生成中间产物   这一途径外，另一途径生成的中间产物的结构简式为，假定每次反应所得可能产物的机会是均等的，试分析，当消耗等量反应物时题中（填“题中”或“另一”）途径获得B的产量更高；
（2）反应①的条件为铁粉作催化剂，反应②所用试剂混合的先后顺序为先加浓硝酸后加浓硫酸，反应④的反应类型为缩聚反应，D的核磁共振氢谱有6条峰；
（3）写出生成高分子化合物N的化学方程式n$→_{△}^{浓硫酸}$+（n-1）H2O；
（4）写出一种符合下列三个条件的有机物的结构简式等．
①分子式比B多一个“CH2”，②具有“两性”，③苯环上的一氯代物只有两种．

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