Question

1．用MnO₂和浓盐酸制取纯净干燥的氯气，并让氯气与铜粉反应制取纯净的无水CuCl₂，装置如图所示．

请回答下列问题：
（1）B中选用的试剂是饱和食盐水，其作用是吸收氯化氢；E中选用的试剂是氢氧化钠溶液，其作用是吸收多余氯气．
（2）D中反应的化学方程式是Cu+Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuCl₂，将此生成物溶于少量水，得到蓝色溶液．
（3）A中制取氯气离子反应方程式：MnO₂+4H⁺+2Cl^-Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O．
现将17.4gMnO₂与200g 36.5%的浓盐酸（过量）完全反应，把反应后所得溶液稀释到400ml．计算：①生成Cl₂的体积（折算成标准状况）为4.48L．
②反应中被氧化的HCl的物质的量为0.4mol．
③稀释后溶液中Cl^-的物质的量浓度为4mol/L．

Answer 1

分析 （1）浓盐酸易挥发，从A中制得的氯气含有杂质氯化氢、水蒸气，依次通过盛有饱和食盐水、和浓硫酸的洗气瓶除去，氯气有毒，不能直接排放到空气中，需要进行尾气处理；
（2）铜与氯气反应生成氯化铜；氯化铜溶液为蓝色；
（3）二氧化锰与浓盐酸在加热条件下生成氯化锰、氯气和水；
①盐酸过量，二氧化锰完全反应，计算二氧化锰的物质的量，依据方程式计算生成氯气的体积；
②依据方程式MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O可知消耗4mol氯化氢，有2mol 被氧化；
③依据氯原子守恒计算剩余氯离子的物质的量，依据C=$\frac{n}{V}$计算氯离子的物质的量浓度．

解答 解：（1）从A中制得的氯气含有杂质氯化氢、水蒸气，依次通过盛有饱和食盐水、和浓硫酸的洗气瓶除去，氯气有毒，不能直接排放到空气中，氯气能够与氢氧化钠溶液反应，被氢氧化钠溶液吸收，可用氢氧化钠进行尾气处理，吸收过量的氯气；
故答案为：吸收氯化氢；氢氧化钠溶液；收多余氯气；
（2）铜与氯气反应生成氯化铜，化学方程式：Cu+Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuCl₂；氯化铜溶液为蓝色；
故答案为：Cu+Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuCl₂；   蓝；
（3）二氧化锰与浓盐酸在加热条件下生成氯化锰、氯气和水，离子方程式：MnO₂+4H⁺+2Cl^-Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
故答案为：MnO₂+4H⁺+2Cl^-Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
17.4gMnO₂的物质的量：n（MnO₂）=$\frac{17.4g}{87g/mol}$=0.2mol；200g 36.5%的浓盐酸中含有氯化氢的物质的量：n（HCl）=$\frac{200g×36.5%}{36.5g/mol}$=2mol，
①依据方程式可得：
MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
1mol   4                22.4L
0.2mol  n               V
所以1：0.2=22.4：V，解得V=4，48L；
故答案为：4.48；  
 ②1：0.2=4：n，解得n=0.8mol，所以参加反应的氯化氢的物质的量为0.8mol，依据方程式MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O可知消耗4mol氯化氢，有2mol 被氧化，所以当消耗0.8mol氯化氢时，被氧化的HCl的物质的量为0.4mol；
故答案为；0.4；
 ③由Cl元素守恒可知反应后溶液中n（Cl^-）=2mol-0.2mol×2=1.6mol，稀释后溶液中Cl-的物质的量浓度为$\frac{1.6mol}{0.4L}$=4 mol/L；
故答案为：4．

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