Question

13．实验室常用MnO₂与浓盐酸反应制备Cl₂（发生装置如图所示）．
（1）制备实验开始时，先检查装置气密性，接下的操作依次是ACB（填序号）．
A．往烧瓶中加入MnO₂粉末   B．加热   C．往烧瓶中加入浓盐酸
（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，探究小组提出下列实验方案：甲方案：与足量AgNO₃溶液反应，称量生成的AgCl质量．
乙方案：采用酸碱中和滴定法测定．
丙方案：与已知量CaCO₃（过量）反应，称量剩余的CaCO₃质量．
丁方案：与足量Zn反应，测量生成的H₂体积．继而进行下列判断和实验：
①判定甲方案不可行，理由是残余液中的MnCl₂也会与AgNO₃反应形成沉淀．
②进行乙方案实验：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，用0.100 0mol•L^-1 NaOH标准溶液滴定，消耗22.00mL，该次滴定测得试样中盐酸浓度为0.110 0 mol•L^-1；
b．平行滴定后获得实验结果．
③判断丙方案的实验结果偏小（填“偏大”、“偏小”或“准确”）．
[已知：K_sp（CaCO₃）=2.8×10^-9、K_sp（MnCO₃）=2.3×10^-11]．
④进行丁方案实验：装置如图所示（夹持器具已略去）．
（ⅰ）使Y形管中的残余清液与锌粒反应的正确操作是将Zn粒转移到残余清液中．
（ⅱ）反应完毕，每间隔1分钟读取气体体积，气体体积逐次减小，直至不变．气体体积逐次减小的原因是装置内气体尚未冷至室温（排除仪器和实验操作的影响因素）．

Answer 1

分析 （1）依据反应物及制取气体的操作步骤分析解答；加药顺序一般是先加入固体药品，再加入液药品，最后再加热．则依次顺序是ACB．
（2）①甲同学的方案：二氧化锰与浓盐酸反应生成氯化锰，也会与硝酸银反应，故反应不可行；
②乙同学的方案：依据滴定实验过程中的化学反应定量计算；
③与已知量CaCO₃（过量）反应，称量剩余的CaCO₃质量．由于部分碳酸钙与转化成碳酸锰沉淀，称量剩余的固体质量会偏大；
④依据锌粒与稀盐酸反应生成氢气进行分析解答；化学反应释放热量，气体体积具有热胀冷缩的特点．使Zn粒进入残余清液中让其发生反应．这样残余清液就可以充分反应，如果反过来，残余清液不可能全部转移到左边．若残余清液转移到左边则会残留在Y型管内壁，导致产生气体的量减少，使测定的盐酸浓度偏小；反应完毕时，相同时间内则气体体积减少，又排除了其它影响因素，只能从气体本身角度思考，联想到该反应是放热的，就可能想到气体未冷却了．

解答 解：（1）加药顺序一般是先加入固体药品，再加入液药品，最后再加热．检查装置气密性后，先加入固体，再加入液体：浓盐酸，然后加热；则依次顺序是ACB；故答案为：ACB；
（2）①与足量AgNO₃溶液反应，称量生成的AgCl质量，加入足量的硝酸银溶液只能求出氯离子的量，而不能求出剩余盐酸的浓度；
故答案为：残余液中的MnCl₂也会与AgNO₃反应形成沉淀；
②量取试样20.00mL，用0.1000mol•L^-1 NaOH标准溶液滴定，消耗22.00mL，该次滴定测得试样中盐酸浓度为，由C_HClV_HCl=C_NaOHV_NaOH可得出盐酸的浓度为0.1100mol/L，
故答案为：0.1100mol/L；
③根据题意碳酸锰的Ksp比碳酸钙小，由于部分碳酸钙与转化成碳酸锰沉淀，称量剩余的固体质量会偏大，这样一来反应的固体减少，实验结果偏小，
故答案为：偏小；
④i、使Y形管中的残余清液与锌粒反应的正确操作是：将锌粒转移到残留溶液中，
故答案为：Zn粒　残余清液；
ii、反应完毕后，每间隔1分钟读取气体体积．气体体积逐渐减小，气体体积逐渐减小的原因是气体未冷却到室温，当温度冷却到室温后，气体体积不再改变，
故答案为：装置内气体未冷却到室温．

点评 本题考查了实验室制备氯气的试剂添加顺序，中和滴定的 实验操作和计算应用，实验题总体比较基础简单，可能最后一问比较出人意料，难以想到，题目难度中等．