Question

19．氯气是一种重要的化工原料，在生产和生活中应用十分广泛．已知：2KMnO₄+16HCl（浓）═2KCl+5Cl₂↑+8H₂O，所以在实验室可用高锰酸钾固体和浓盐酸制氯气．

（1）请为该实验选择合适的发生装置B（填“A”或“B”）．
（2）要得到纯净、干燥的氯气，在发生装置和集气瓶之间还需要放置2个洗气瓶，其中第一个洗气瓶内要盛放饱和食盐水（填试剂名称）．
（3）当实验室中用软锰矿（主要成分是MnO₂）和浓盐酸制取氯气时，反应的离子方程式为MnO₂+4H⁺+2Cl^-═Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，等物质的量的高锰酸钾固体和MnO₂分别与足量浓盐酸反应时，产生氯气的体积比（同条件下）为5：2．

Answer 1

分析 （1）依据反应物状态和反应条件选择合适的发生装置；
（2）从发生装置中制取的氯气含有氯化氢和水蒸气杂质，应分别用盛有饱和食盐和浓硫酸的洗气瓶除去；
（3）二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯气、氯化锰和水；
依据方程式：2KMnO₄+16HCl（浓）═2KCl+5Cl₂↑+8H₂O，和方程式：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，分别计算消耗等物质的量的高锰酸钾固体和MnO₂生成的氯气的物质的量．

解答 解：（1）从方程式：2KMnO₄+16HCl（浓）═2KCl+5Cl₂↑+8H₂O可知，反应物状态和反应条件分别为：固体+液体不加热，所以应选择B装置作为发生装置；
故答案为：B；
（2）氯气中混有氯化氢和水蒸气，要得到纯净、干燥的氯气，应先通过盛有饱和食盐水的洗气瓶除去氯化氢，再通过盛有浓硫酸的洗气瓶除去水蒸气，
故答案为：2；饱和食盐水；
（3）二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯气、氯化锰和水，反应的离子方程式：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
依据方程式2KMnO₄+16HCl（浓）═2KCl+5Cl₂↑+8H₂O，消耗2mol高锰酸钾生成5mol氯气；
依据方程式MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，消耗2mol二氧化锰生成2mol氯气，
所以物质的量的高锰酸钾固体和MnO₂分别与足量浓盐酸反应时，产生氯气的物质的量之比为5：2，等温等压条件下，气体的体积之比等于物质的量之比，故产生气体的体积之比为5：2；
故答案为：MnO₂+4H⁺+2Cl^-═Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O； 5：2．

点评 本题考查了氯气的制备，明确反应原理和氯气的性质是解题关键，题目难度不大．