Question

8．化学实验有助于理解化学知识，形成化学观念，提高探究与创新能力，提升科学素养．在实验室中用浓盐酸与MnO₂共热制取Cl₂并进行相关实验．

（1）盛浓盐酸的装置名称为分液漏斗．
（2）如图1，装置B的作用是除去Cl₂中的HCl，装置C的作用是除去Cl₂中的H₂O
（3）如图2，下列收集Cl₂的正确装置是C．
（4）写出实验室制取Cl₂的化学方程式MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．
（5）若实验时加入1.74g的二氧化锰则至多生成多少mL Cl₂ （标准状况）？

Answer 1

分析 实验室用二氧化锰与浓盐酸加热制备氯气，浓盐酸易挥发，所以制备的氯气中含有氯化氢和水蒸气，依次通过盛有饱和食盐水、浓硫酸的洗气瓶除去杂质，氯气密度大于空气密度，应选择向上排空气法收集，氯气有毒需要进行尾气处理．
（1）依据仪器形状说出其名称；
（2）浓盐酸易挥发，制备的氯气中含有氯化氢、水蒸气，结合氯气、氯化氢在饱和食盐水溶解度及浓硫酸吸水性确定B、C的作用；
（3）氯气是比空气重的可溶于水的有毒气体，依据氯气物理性质和装置分析；
（4）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；
（5）依据方程式：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O计算生成氯气的物质的量，进而计算标况下气体的体积．

解答 解：（1）图中盛浓盐酸的装置名称为分液漏斗
故答案为：分液漏斗；
（2）浓盐酸易挥发，制备的氯气中含有氯化氢、水蒸气，氯气在饱和食盐水中溶解度不大，氯化氢易溶于水，所以选择饱和食盐水除去氯气中的氯化氢，浓硫酸具有吸水性，可以干燥氯气；
故答案为：除去Cl₂中的HCl；除去Cl₂中的H₂O；
  （3）A只有进气管，没有出气管，易发生爆炸，故A不选；
B．向下排气法收集，适合密度小于空气密度的气体，故B不选；
C．向上排空气法收集，适合密度大于空气密度，氯气密度大于空气密度，故C选；
D．氯气与氢氧化钠反应，不能用排氢氧化钠溶液法收集，故D不选；
故选：C；
（4）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，反应的方程式：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
故答案为：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（5）1.74g的二氧化锰物质的量为：$\frac{1.74g}{87g/mol}$=0.02mol，依据方程式：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O可知反应生成氯气0.02mol，标况下体积为：0.02mol×22.4L/mol=0.448L，即；448mL；
故答案为：448．

点评 本题为实验题，考查了氯气的制备，明确制备原理及氯气的性质是解题关键，注意明确各装置作用，题目难度不大．