Question

如图表示在没有通风橱的条件下制备氯气时设计的装置，图中a．b是可控制的弹簧铁夹．（氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度较小．）
（1）仪器A的名称是______；水槽中应盛放的是______；烧杯中盛放的是______；烧瓶中反应的化学方程式______；
（2）在收集氯气时，应______．（填如何控制a．b）
（3）若要制得标准状况下的Cl₂0.672L，理论上需要MnO₂的质量是______g被氧化盐酸的物质的量______mol
（4）若要增大新制氯水中HClO的浓度可加入______
A．食盐　　 B．水　　　C．CaCO₃　　　D．NaOH．

Answer 1

解：（1）根据仪器特点可知A为分液漏斗；因为氯气有毒，可污染空气，要进行尾气吸收，并且氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，所以常用氢氧化钠溶液吸收尾气中，烧杯中盛放氢氧化钠溶液收，集完毕，关闭a，打开b，多余的气体通入氢氧化钠溶液进行吸收，防止污染空气；Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O；氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度较小，实验室常用排饱和食盐水法收集氯气，实验室常用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成氯气，反应的化学方程式为MnO₂+4HClMnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
故答案为：分液漏斗；饱和食盐水；氢氧化钠溶液；MnO₂+4HClMnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度较小，实验室常用排饱和食盐水法收集氯气，收集时，应关闭b，打开a，故答案为：关闭b，打开a；
（3）n（Cl₂）===0.03mol；
生成0.03molCl₂参加反应的HCl的物质的量为x，反应的二氧化锰物质的量为Y；
MnO₂+4HClMnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
1 4 1
y x 0.03mol
x=0.12mol
y=0.03mol
被氧化的HCl的物质的量=0.12mol×=0.06mol．
理论上反应的二氧化锰质量=0.03mol×87g/mol=2.61g；
故答案为：2.61；0.06；
（4）氯水中氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，Cl₂+H₂O=HClO+HCl，
A、食盐加入，增大氯离子浓度，平衡左移，次氯酸浓度减小，故A不符合；
B、水加入平衡状态物质浓度减小，次氯酸浓度减小，故B不符合；
C、加入碳酸钙和盐酸反应促进平衡正向进行，稀硫酸浓度增大，故C符合；
D、加入氢氧化钠会和盐酸、次氯酸发生反应，次氯酸浓度减小，故D不符合；
故答案为：C．
分析：（1）氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度较小，实验室常用排饱和食盐水法收集氯气，氯气有毒需要尾气吸收；实验室常用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成氯气，氯气有毒，用氢氧化钠溶液吸收；
（2）收集氯气时，应关闭b，打开a，用排饱和食盐水法收集；收集完毕，关闭a，打开b，用氢氧化钠溶液吸收多余氯气；
（3）根据氯气的体积求出氯气的物质的量，依据化学方程式从而求出被氧化的HCl的物质的量和反应的二氧化锰质量；
（4）依据氯气和水反应生成盐酸和次氯酸的化学平衡，结合影响平衡的因素分析判断．
点评：本题考查氯气的实验室制法，化学反应的有关计算，化学平衡影响因素分析平衡移动，在收集有毒的气体时要在收集装置后面加一个尾气处理装置，防止污染空气，题目难度中等．