Question

3．ClO₂是一种易溶于水而难溶于有机溶剂的气体，可作为一种广谱型的消毒剂．实验室制备ClO₂的原理是用亚氯酸钠固体（NaClO₂）与纯净的氯气反应：2NaClO₂+Cl₂═2ClO₂+2NaCl如图是实验室用于制备和收集一定量纯净的ClO₂的装置（某些夹持装置和垫持用品省略）．其中E中盛有CCl₄液体，用于除去ClO₂中的未反应的Cl₂．

（1）写出装置A中烧瓶内发生反应的化学方程式MnO₂+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂++Cl₂↑+2H₂O．
（2）F处应选用的收集装置是②（填序号），其中与E装置导管相连的导管口是d（填接口字母）．

（3）以下是尾气吸收装置，能用于吸收多余ClO₂气体，并能防止倒吸的装置的是②④⑤．

Answer 1

分析 由题目中所给信息和实验装置图可知：本实验首先用浓盐酸和MnO₂在加热条件下反应制备Cl₂，反应的方程式为MnO₂+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂++Cl₂↑+2H₂O，制得的氯气中混有氯化氢气体和水蒸气，经饱和食盐水除杂氯化氢气体、浓硫酸干燥后在D中亚氯酸钠固体反应生成ClO₂，由于Cl₂易溶于CCl₄液体，E用于除去ClO₂中的未反应的Cl₂，最后用向上排空法收集，据此分析．

解答 解：（1）A装置为浓盐酸和MnO₂在加热条件下反应制备Cl₂，反应的方程式为：MnO₂+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂++Cl₂↑+2H₂O；
故答案为：MnO₂+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂++Cl₂↑+2H₂O；
（2）ClO₂是一种易溶于水的气体，且密度比空气大，应用向上排空气法收集，且进行尾气处理，故用双孔橡皮塞；
故答案为：②； d；
（3）ClO₂是一种易溶于水的气体，尾气吸收时要防止倒吸，导气管不能插入到液面以下，②④⑤符合；
故答案为：②④⑤．

点评 本题考查气体的制备、除杂、收集等实验操作，题目难度不大，学习中注意把握化学实验基本操作，做该类题目时把握实验目的和实验原理是解答题目的关键．