Question

19．氯氣是一種重要的化工原料，在生產(chǎn)和生活中應(yīng)用十分廣泛．已知：2KMnO₄+16HCl（濃）═2KCl+5Cl₂↑+8H₂O，所以在實(shí)驗(yàn)室可用高錳酸鉀固體和濃鹽酸制氯氣．

（1）請(qǐng)為該實(shí)驗(yàn)選擇合適的發(fā)生裝置B（填“A”或“B”）．
（2）要得到純凈、干燥的氯氣，在發(fā)生裝置和集氣瓶之間還需要放置2個(gè)洗氣瓶，其中第一個(gè)洗氣瓶?jī)?nèi)要盛放飽和食鹽水（填試劑名稱）．
（3）當(dāng)實(shí)驗(yàn)室中用軟錳礦（主要成分是MnO₂）和濃鹽酸制取氯氣時(shí)，反應(yīng)的離子方程式為MnO₂+4H⁺+2Cl^-═Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，等物質(zhì)的量的高錳酸鉀固體和MnO₂分別與足量濃鹽酸反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生氯氣的體積比（同條件下）為5：2．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇合適的發(fā)生裝置；
（2）從發(fā)生裝置中制取的氯氣含有氯化氫和水蒸氣雜質(zhì)，應(yīng)分別用盛有飽和食鹽和濃硫酸的洗氣瓶除去；
（3）二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)生成氯氣、氯化錳和水；
依據(jù)方程式：2KMnO₄+16HCl（濃）═2KCl+5Cl₂↑+8H₂O，和方程式：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，分別計(jì)算消耗等物質(zhì)的量的高錳酸鉀固體和MnO₂生成的氯氣的物質(zhì)的量．

解答 解：（1）從方程式：2KMnO₄+16HCl（濃）═2KCl+5Cl₂↑+8H₂O可知，反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件分別為：固體+液體不加熱，所以應(yīng)選擇B裝置作為發(fā)生裝置；
故答案為：B；
（2）氯氣中混有氯化氫和水蒸氣，要得到純凈、干燥的氯氣，應(yīng)先通過(guò)盛有飽和食鹽水的洗氣瓶除去氯化氫，再通過(guò)盛有濃硫酸的洗氣瓶除去水蒸氣，
故答案為：2；飽和食鹽水；
（3）二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)生成氯氣、氯化錳和水，反應(yīng)的離子方程式：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
依據(jù)方程式2KMnO₄+16HCl（濃）═2KCl+5Cl₂↑+8H₂O，消耗2mol高錳酸鉀生成5mol氯氣；
依據(jù)方程式MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，消耗2mol二氧化錳生成2mol氯氣，
所以物質(zhì)的量的高錳酸鉀固體和MnO₂分別與足量濃鹽酸反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生氯氣的物質(zhì)的量之比為5：2，等溫等壓條件下，氣體的體積之比等于物質(zhì)的量之比，故產(chǎn)生氣體的體積之比為5：2；
故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-═Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O； 5：2．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了氯氣的制備，明確反應(yīng)原理和氯氣的性質(zhì)是解題關(guān)鍵，題目難度不大．