Question

【题目】某化学兴趣小组拟用浓盐酸与二氧化锰加热反应，制取并收集两瓶干燥纯净的氯气。为防止换集气瓶时生成的氯气污染空气，设计了如下装置：

（1）写出Ⅰ装置烧瓶中发生的反应的化学方程式________________________________。

（2）装置Ⅱ中盛放的药品是饱和氯化钠溶液，其作用是___________________________；装置Ⅲ的作用是干燥氯气，应盛放_________________________。

（3）实验开始后，先________a，_________b（填“关闭”或“打开”，下同）；当集满一瓶氯气时，为减少换集气瓶时氯气的外逸，再_________a，________b，换好集气瓶后,继续收集氯气。

（4）兴趣小组的某些同学准备在烧杯中加入下列溶液中的一种来吸收残余氯气，你认为其中不恰当的是（填序号）_____________。

①氢氧化钠溶液 ②浓硫酸 ③水

（5）工业上将氯气通入石灰乳[Ca(OH)2]制取漂白粉，化学反应方程式为_______________，漂白粉的有效成分是____________________。(填化学式)

Answer 1

【答案】MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O 除去Cl2中混有的HCl 浓硫酸 关闭 打开 打开 关闭 ②③ 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O Ca(ClO)2

【解析】

利用浓盐酸与二氧化锰加热反应制取Cl2，生成的氯气中混有HCl气体和水蒸气，用饱和氯化钠溶液除去氯气中的HCl气体，选择干燥剂不仅要考虑吸水效率，更要考虑干燥剂不能与被干燥的气体反应，弹簧夹a下方的气球可暂时贮气，平衡气压等作用，通过开、关弹簧夹a、b来更换集气瓶，多余的Cl2用NaOH溶液吸收，由此分析。

(1)浓盐酸和二氧化锰加热条件下发生反应是实验室制取Cl2的常用方法，其化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。

(2)制取的氯气中混有水蒸气和HCl气体，因Cl2难溶于饱和氯化钠溶液，HCl易溶于水，所以氯气通过饱和氯化钠溶液就是为了除去氯气中混有的HCl气体；浓硫酸不仅吸水效率高，而且不和Cl2反应，所以装置III应盛放浓硫酸。

(3)为了防止氯气外逸，在更换集气瓶时必须关闭弹簧夹b，关闭b后气压会增大，打开a，就是让气球暂时贮存部分氯气以平衡气压。所以实验开始后，先关闭弹簧夹a，打开弹簧夹b；当集满一瓶氯气时，再打开弹簧夹a，关闭弹簧夹b，换好集气瓶后，继续收集氯气。

(4)①Cl2易与NaOH溶液反应Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，浓NaOH溶液能充分吸收氯气；②Cl2在浓硫酸中既不发生反应也不溶解，所以浓硫酸不能吸收Cl2；③Cl2在水中的溶解度不大，而且溶解的Cl2只有部分与水反应，所以水不能完全吸收Cl2，答案选②③。

(5)漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2和CaCl2，制取漂白粉的化学反应方程式为2Ca(OH)2+2Cl2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O，Ca(ClO)2具有强氧化性，因而具有漂白性，所以漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2。