Question

【题目】某化学小组用下列装置制取收集纯净的氯气，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_____________，丙中应装的溶液是________________，甲装置中发生反应的离子方程式为__________________________________________________。制取收集纯净氯气的装置接口连接顺序是a→ _____________→g(补充完整)。

(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____________；

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？_____。填“是”或“否”)用0.10 molL-1NaOH标准溶液滴定，消耗NaOH标准溶液的体积如图所示，其读数为_____ mL。

b．平行滴定后获得实验结果。

③判断Ⅲ方案的实验结果___________(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存在明显的缺陷，请指出_______________________________。

Answer 1

【答案】分液漏斗 饱和NaCl溶液 MnO2＋4H++2Cl-Mn2+＋Cl2↑＋2H2O debcf 残余液中的MnCl2 也会与AgNO3反应形成沉淀 否 22.60 偏小 没有尾气处理装置

【解析】

（1）熟悉常见仪器的形状，说出其名称；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，浓盐酸易挥发，制备的氯气含有氯化氢，结合氯化氢、氯气在饱和食盐水中溶解度特点选择合适的除杂剂；分析各装置作用进行排序；

（2）①Ⅰ方案：二氧化锰与浓盐酸反应生成氯化锰，氯化锰也会与硝酸银反应；

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，直接排放能够引起环境污染。

（1）装置甲中仪器A的名称为分液漏斗，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，离子方程式为MnO2＋4H++2Cl- 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，气体依次通过丙、乙先除杂后干燥。氯气密度比空气密度大，用向上排气法收集（长进短出），正确的顺序为：a→d→e→b→c→f→g。故答案为：分液漏斗；饱和NaCl溶液；MnO2+4H++2Cl=Mn2++Cl2↑+2H2O； debcf。

（2）①Ⅰ方案不可行。反应残余液中的盐酸和硝酸银反应生成氯化银沉淀，二氧化锰和浓盐酸反应生成的氯化锰也会与硝酸银反应生成氯化银沉淀，故称量生成的AgCl质量，只能求出氯离子的物质的量，而不能求出剩余盐酸的浓度。本小题答案为：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。本小题答案为：否；22.60。

③Ⅲ方案：根据Ksp（CaCO3）=2.8×10-9 、Ksp(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，导致实验结果偏小。本小题答案为：偏小；

（3）氯气有毒直接排放会污染空气，方案中缺少尾气处理装置。本小题答案为：没有尾气处理装置。