Question

实验室以MnO₂和浓盐酸反应制Cl₂并净化和收集的装置如图所示，试回答以下问题：
（1）如何检验装置的气密性？
（2）净化装置的顺序能否颠倒？为什么？
（3）以含14.6g HCl的浓盐酸与足量的MnO₂充分反应，制得的Cl₂在标准状况下总小于2.24L，原因可能是①

随着反应进行，盐酸浓度变小，MnO₂与稀盐酸不反应，该反应停止

；
②

加热过快，部分HCl挥发

．
（4）据4HCl（浓）+MnO₂

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；4HCl（g）+O₂

CuCl2        .

400℃～500℃

2H₂O+2Cl₂；16HCl（浓）+2KMnO₄═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O．判断MnO₂、O₂、KMnO₄的氧化性由强到弱的顺序是

KMnO₄＞MnO₂＞O₂

．

Answer 1

分析：（1）根据检查装置气密性的方法及注意事项分析，设法使装置内外形成气压差是气密性检查的常用手段；
（2）先用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢气体，后用浓硫酸干燥氯气，颠倒则Cl₂经饱和食盐水除去HCl时会重新混入水蒸气；
（3）二氧化锰与浓盐酸反应，与稀盐酸不反应；
（4）根据反应条件判断反应的难易程度，反应条件越少的氧化还原反应越容易发生，越容易发生的氧化还原反应氧化剂的氧化性越强分析解答．

解答：解：（1）装置气密性检验的原理是：通过气体发生器与附设的液体构成封闭体系，依据改变体系内压强时产生的现象（如气泡的生成、水柱的形成、液面的升降等）来判断装置气密性的好坏，所以检查该装置的气密性需将导管末端插入水中，用酒精灯微热烧瓶，导管口有气泡冒出，移开酒精灯，片刻导管中形成一段稳定的水柱，则证明装置的气密性良好，
答：将导管末端插入水中，用酒精灯微热烧瓶，导管口有气泡冒出，移开酒精灯，片刻导管中形成一段稳定的水柱，则证明装置的气密性良好；
（2）用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢气体，用浓硫酸干燥氯气，先吸收HCl，再干燥，如颠倒则Cl₂经饱和食盐水除去HCl时会重新混入水蒸气，
答：不能；如颠倒则Cl₂经饱和食盐水除去HCl时会重新混入水蒸气；
（3）浓盐酸与足量MnO₂反应制取Cl₂，反应需要加热，氯化氢易挥发，加热过快，部分HCl挥发，同时反应消耗氯化氢，并生成水，随反应的不断进行浓盐酸的浓度逐渐变稀，稀盐酸不反应不与MnO₂反应，
故答案为：①随着反应进行，盐酸浓度变小，MnO₂与稀盐酸不反应，该反应停止；②加热过快，部分HCl挥发；
（4）①4HCl（浓）+MnO₂

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；②4HCl（g）+O₂

CuCl2        .

400℃～500℃

2H₂O+2Cl₂；③16HCl（浓）+2KMnO₄═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，①的反应条件是加热，②的反应条件是加热和催化剂，③没有反应条件，反应条件越少的氧化还原反应越容易发生，越容易发生的氧化还原反应氧化剂的氧化性越强，所以氧化性最强的是高锰酸钾，其次是二氧化锰，最后是氧气，
故答案为：KMnO₄＞MnO₂＞O₂．

点评：本题考查氯气的制取原理、氧化剂氧化性强弱的判断，关键是清楚实验的目的与原理，注意（4）根据反应条件进行氧化剂氧化性强弱的判断为该题的难点，题目难度中等．