Question

6．二氧化锰（MnO₂）与浓盐酸混合加热可得到氯气、氯化锰等，下图是制取并探究Cl₂化学性质的装置图．

（1）已知锰元素的常见化合价为+7、+6、+4、+2，写出圆底烧瓶中反应的化学方程式MnO₂+4HCI（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCI₂+Cl₂↑+2H₂O．
（2）A中m管的作用是连通烧瓶和分液漏斗，平衡压强，使分流漏斗中液体顺利流下，装置F的作用是防止G中溶液倒吸到E中．
（3）若要得到干燥纯净的气体，则B中应盛放的试剂是饱和食盐水．
（4）E中若装有FeCl₂溶液，反应的离子方程式为2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；E中若装有淀粉碘化钾溶液，能观察到的实验现象是溶液变蓝．
（5）实验中发现：浓盐酸与MnO₂：混合加热生成氯气，稀盐酸与MnO₂：混合加热不生成氯气．针对上述现象，化学小组对“影响氯气生成的原因”进行了讨论，并设计了以下实验方案：
a．稀盐酸滴入MnO₂中，然后通入HCl气体，加热
b．稀盐酸滴入MnO₂中，然后加入NaCl固体，加热
c．稀盐酸滴入MnO₂中，然后加入浓硫酸，加热
d．MnO₂与NaCl的浓溶液混合，加热
e．浓硫酸与NaCl固体、MnO₂固体共热
①实验b的目的是探究c（Cl^-）的影响；实验c的目的是探究c（H⁺）的影响．
②实验现象：a、c、e有黄绿色气体生成，b、d没有黄绿色气体生成．由此得出影响氯气生成的原因是c（H+）大小．

Answer 1

分析 （1）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；
（2）只有有压强差时溶液才能从分液漏斗中流下；氯气极易溶于氢氧化钠溶液而产生倒吸现象，为防止 倒吸，应有缓冲装置；
（3）根据氯化氢和氯气的性质分析选用除杂试剂；
（4）氯气具有强的氧化性，能够氧化二价铁离子生成三价铁离子，能够氧化碘离子生成单质碘，碘单质遇到淀粉变蓝；
（5）比较浓度变化的离子对化学反应是否有影响，从而得出结论．

解答 解：（1）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，化学方程式：MnO₂+4HCI（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCI₂+Cl₂↑+2H₂O；
故答案为：MnO₂+4HCI（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCI₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）只有有压强差时溶液才能从分液漏斗中流下，所以m管的作用是平衡气压，使分液漏斗中的液体顺利下滴；
氯气极易溶于氢氧化钠溶液而产生倒吸现象，为防止 倒吸，应有缓冲装置，所以F的作用是防止G中液体倒吸至E中．
故答案为：连通烧瓶和分液漏斗，平衡压强，使分流漏斗中液体顺利流下；防止G中溶液倒吸到E中；
（3）制取的氯气中混有氯化氢气体和水蒸气，氯化氢极易溶于水，氯气也能溶于水，所以不能用水除去氯化氢气体；氯气和 水反应生成盐酸和次氯酸，食盐水中含有氯离子，能抑制氯气的溶解，所以要想除去氯气中的氯化氢应饱和食盐水；
故答案为：饱和食盐水；
（4）氯气具有强的氧化性，能够氧化二价铁离子生成三价铁离子，离子方程式：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，能够氧化碘离子生成单质碘，碘单质遇到淀粉变蓝；
故答案为：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；溶液变蓝；
（5））①实验b：加入NaCl固体前后，溶液中浓度变化的离子是氯离子，所以探究的是氯离子浓度的影响；
实验c：加入浓硫酸前后，溶液中浓度变化的离子是氢离子，所以探究的是氢离子浓度的影响．
故答案为：探究Cl^-浓度的影响；探究H⁺浓度的影响．
②由实验现象知，氢离子的浓度越大，越有氯气生成，氢离子的浓度越小，越没有氯气生成，由此得出影响氯气生成的原因是氢离子的浓度．
故答案为：H⁺浓度的大小．

点评 本题考查了氯气的实验室制法及化学性质，明确氯气制备原理及氯气的性质是解题关键，题目难度不大，为高考频考点．