Question

如图中，A是氯气的发生装置，B、C是净化气体的装置，D中装铁丝网；反应后E的底部有棕色固体聚集；F是吸收多余气体的装置．

（1）上述装置中有一处错误，请指出是

B

处（用字母表示）．
（2）通过B是为了除去

HCl

，在B中应加入

饱和食盐水

；通过C是为了除去

水蒸气

．
（3）写出D、F中发生反应的化学方程式

2Fe+3Cl₂

点燃  .

2FeCl₃

、

Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O

．
（4）如果A中产生氯气3.36L（标准状况），请计算：
①写出A中方程式，并用双线桥法分析A中的电子转移情况

．
②消耗MnO₂的物质的量

0.15mol

．
③被氧化的HCl的物质的量

0.3mol

．

Answer 1

分析：（1）实验制备氯气中含杂质气体氯化氢和水蒸气，洗气装置除杂质要遵循长进短出；
（2）根据混合气体的成分及杂质的性质分析；
（3）根据氯气的性质判断生成物，从而写出方程式；
（4）在MnO₂+4HCl（浓）

△   .

MnCl₂+2H₂O+Cl₂↑中，Mn元素的化合价降低，氧化剂为MnO₂，1mol氧化剂反应转移2mole^-，根据化学方程式判断MnO₂与Cl₂的物质的量关系，根据Cl₂的物质的量计算MnO₂的物质的量，进而计算MnO₂的质量，根据中反应化合价的变化判断被氧化的HCl的物质的量．

解答：解：（1）B装置是除去氯气中含杂质气体氯化氢，装置中导管短进长出，洗气装置除杂质要遵循长进短出，所以B装置错误；故答案为：B；
（2）浓盐酸有挥发性，所以氯气中含有氯化氢气体，氯化氢极易溶于水，氯气能溶于水，且与水反应，Cl₂+H₂O=H⁺+Cl^-+HClO，食盐水溶液中的氯离子抑制氯气的溶解，降低氯气的溶解度，所以可用饱和食盐水除去氯气中混有的氯化氢气体；水蒸气和铁在高温的条件下反应干扰实验，利用浓硫酸的吸水性，且不和氯气反应，用浓硫酸干燥氯气，
故答案为：HCl；饱和食盐水；水蒸气；
（3）氯气有强氧化性，能把变价金属氧化成最高价态，所以氯气和铁反应的生成物是氯化铁；氯气有毒，污染环境，所以不能排空，氯气能和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠、水，所以可用氢氧化钠吸收多余的氯气，
故答案为：2Fe+3Cl₂

点燃  .

2FeCl₃ ；Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O；
（4）①氧化还原反应根据氧化剂和还原剂可以分为：完全氧化还原反应和部分氧化还原反应，这是一个部分氧化还原反应，化合价降低元素是Mn元素，二氧化锰为氧化剂，化合价升高元素是Cl元素，HCl是还原剂，但氯化氢部分（50%）被氧化，故答案为：；
②由反应MnO₂+4HCl（浓）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O系数比得：n（MnO₂）=n（Cl₂）=

3.36L

22.4L/mol

=0.15mol，
故答案为：0.15mol； 
③由反应MnO₂+4HCl（浓）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O系数比得：被氧化的HCl的物质的量n（HCl）=2n（Cl₂）=2×0.15mol=0.3mol，
故答案为：0.3mol．

点评：本题考查了氯气的实验室制备原理、装置、杂质气体的处理，考查了化学方程式的书写，掌握氯气及其化合物性质是解答的关键，题目难度中等．