Question

11．某校化学兴趣小组利用在加热条件下浓盐酸与二氧化锰的反应来制取并收集氯气，实验装置如图所示．
（1）写出该反应的离子方程式：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+2H₂O+Cl₂↑
（2）上述反应中，盐酸表现出性质是酸性、还原性．
（3）兴趣小组的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，你认为错误的是CD．
A．NaOH 溶液  B．Na₂CO₃溶液   C．饱和食盐水  D．浓硫酸
（4）实验室取含氯化氢14.6g的浓盐酸与足量的二氧化锰反应，
可以收集到标准状况下的氯气体积小于（填大于、小于或等于）2.24L，原因是随着反应的进行，氯化氢不断消耗及挥发，使浓盐酸变成稀盐酸，反应停止，氯化氢不能反应完．

Answer 1

分析 （1）浓盐酸与二氧化锰在加热条件下反应生成氯气、氯化锰和水；
（2）浓盐酸与二氧化锰反应中，部分氯化氢中的氯离子化合价升高，被氧化；部分氯离子与锰离子结合生成氯化锰；
（3）根据氯气的化学性质判断；
（4）二氧化锰在加热条件下只能氧化浓盐酸，与稀盐酸不反应．

解答 解：（1）浓盐酸与二氧化锰在加热条件下反应的离子化学方程式为：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+2H₂O+Cl₂↑，
故答案为：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+2H₂O+Cl₂↑；
（2）浓盐酸与二氧化锰反应中，部分氯化氢中的氯离子化合价升高，被氧化，表现还原性；部分氯离子与锰离子结合生成氯化锰，表现酸性；
故答案为：酸性、还原性；
（3）氯气能够与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，故可以用来吸收氯气；
氯气溶于水，反应生成盐酸和次氯酸，盐酸能够与碳酸钠溶液反应，故可以用来吸收氯气；
氯气在饱和食盐水中溶解度减小，故不能用来吸收残余氯气；
氯气不与浓硫酸反应，也不能溶解于浓硫酸，故不能用来吸收残余氯气；
故答案为：CD；
（4）14.6g氯化氢的物质的量为：$\frac{14.6g}{36.5g/mol}$=0.4mol，依据方程式MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+2H₂O+Cl₂↑，如果氯化氢完全反应，生成氯气的物质的量为0.1mol，标况下体积为：2.24L，但是二氧化锰在加热条件下只能氧化浓盐酸，与稀盐酸不反应，随着反应的进行，氯化氢不断消耗及挥发，使浓盐酸变成稀盐酸，反应停止，氯化氢不能反应完，所以产生的氯气小于2.24L，
故答案为：小于； 随着反应的进行，氯化氢不断消耗及挥发，使浓盐酸变成稀盐酸，反应停止，氯化氢不能反应完．

点评 本题考查了实验室制备氯气的方法和原理分析，氯气性质的分析应用，明确反应的原理，熟悉常见的设备是关键，题目难度中等．