Question

6．如图表示在没有通风橱收集纯净的氯气时设计的装置，图中A、B是可控制的弹簧铁夹．
（1）I是氯气发生装置，其中发生反应的化学方程式为MnO₄+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．
（2）用下列两种方法制取氯气：①用含氯化氢146g的浓盐酸与足量的二氧化锰反应　②用87g二氧化锰与足量的浓盐酸反应，则所得氯气A．
A．②比①多       B．①比②多      C．一样多       D．无法比较
（3）装置Ⅱ中盛放的液体是NaOH溶液，其作用是吸收多余的Cl₂，防止污染空气，装置Ⅲ中应盛放的液体是饱和食盐水．
（4）简述收集氯气的操作过程中，如何控制弹簧夹A、B．（从氯气已经产生开始）在收集氯气之前，应打开B，关闭A；当氯气纯度合乎要求时，应打开A，关闭B；当氯气收集完毕时，应打开B，关闭A．

Answer 1

分析 （1）I是氯气发生装置，其中发生反应的是二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯化锰、氯气和水；
（2）浓盐酸与MnO₂发生化学反应，随着反应的进行，盐酸的浓度降低，还原性减弱，稀盐酸与MnO₂不反应，以此解答该题；
（3）实验室用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成氯气；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常用氢氧化钠溶液吸收；
（4）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；

解答 解：（1）I是氯气发生装置，其中发生反应的是二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯化锰、氯气和水，反应的化学方程式为：MnO₄+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
故答案为：MnO₄+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）反应的化学方程式为：4HCl（浓）+MnO₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
①n（HCl）=$\frac{146g}{36.5g/mol}$=4mol，n（MnO₂）=$\frac{174g}{87g/mol}$=2mol，浓盐酸与MnO₂发生化学反应，随着反应的进行，盐酸的浓度降低，还原性减弱，稀盐酸与MnO₂不反应，所以生成的n（Cl₂）＜1mol；
②n（MnO₂）=$\frac{87g}{87g/mol}$=1mol，由于浓盐酸足量，生成的n（Cl₂）=1mol，所以所得C1₂②比①多，
故答案为：A；
（3）氯气有毒，可污染空气，要进行尾气吸收，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吸收多余的Cl₂，防止污染空气；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，
故答案为：氢氧化钠溶液；吸收多余的Cl₂，防止污染空气；饱和食盐水；
（4）氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度很小，实验室常用排饱和食盐水法收集氯气，收集时，为得到较为纯净的氯气，应先排除装置内的空气，则应关闭A，打开B；收集时，应关B开A，收集完毕，关闭A，打开B，
故答案为：B、A；A、B；B、A．

点评 本题考查了氯气的制备和有关方程式的计算，熟悉氯气的制备原理和性质是解题关键，题目难度不大．