Question

14．如圖是一個(gè)實(shí)驗(yàn)室制取氯氣并以氯氣為原料進(jìn)行特定反應(yīng)的裝置．
（1）A是氯氣發(fā)生裝置，其中發(fā)生的離子方程  式為MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O．
（2）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，先點(diǎn)燃A處的酒精燈，打開(kāi)旋塞K，讓Cl₂充滿整個(gè)裝置，再點(diǎn)燃D處酒精燈，Cl₂通過(guò)C瓶后再進(jìn)入D．D裝置的硬質(zhì)玻璃管內(nèi)盛有炭粉，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，其產(chǎn)物為CO₂和HCl．則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Cl₂+2H₂O+C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂+4HCl．
（3）該裝置圖尚未畫(huà)完，請(qǐng)?jiān)贓處補(bǔ)充完整，并注明試劑名稱(chēng)．
（4）D處反應(yīng)完畢后，關(guān)閉旋塞K，移去酒精燈，但由于余熱的作用，A處仍有Cl₂產(chǎn)生，則B的作用是儲(chǔ)存Cl₂．
（5）若實(shí)驗(yàn)中使用12mol•L^-1的濃鹽酸10mL與足量的MnO₂反應(yīng)，則生成的Cl₂的物質(zhì)的量總是小于0.03mol，試分析可能存在的原因是隨著反應(yīng)的進(jìn)行，鹽酸變稀，稀HCl與MnO₂不反應(yīng)；HCl的揮發(fā)．

Answer 1

分析 （1）二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水；
（2）D中的反應(yīng)是氯氣和碳、水反應(yīng)生成兩種氣體凈化原子守恒和氣體體積比寫(xiě)出化學(xué)方程式；
（3）D生成的氯化氫為空氣污染氣體，不能直接排放，氯化氫易溶于水，可以用水吸收，注意防止倒吸的發(fā)生；
（4）根據(jù)B裝置內(nèi)氣體的壓強(qiáng)變化分析液面變化；
（5）依據(jù)濃鹽酸的揮發(fā)性及濃鹽酸隨反應(yīng)進(jìn)行，濃鹽酸反應(yīng)一定程度變?yōu)橄←}酸不再和二氧化錳反應(yīng)生成氯氣分析；

解答 解：（1）二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水，離子方程式：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（2）Cl₂通過(guò)C瓶后再進(jìn)入D，D裝置的硬質(zhì)玻璃管內(nèi)盛有炭粉，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，依據(jù)原子守恒和氣體體積比可知生成氣體為氯化氫和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Cl₂+2H₂O（g）+C═4HCl+CO₂；
故答案為：2Cl₂+2H₂O+C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂+4HCl；
（3）D生成的氯化氫為空氣污染氣體，不能直接排放，氯化氫易溶于水，可以用水吸收，注意防止倒吸的發(fā)生，裝置圖：，盛放試劑為水；
故答案為：；水；
（4）D處反應(yīng)完畢后，關(guān)閉旋塞K，移去酒精燈，但由于余熱的作用，A處仍有Cl₂產(chǎn)生，氣體通過(guò)導(dǎo)管進(jìn)入B裝置，導(dǎo)致B裝置中氣體的壓強(qiáng)增大，大于大氣壓，迫使瓶中液面下降，長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)液面上升，飽和食鹽水能抑制氯氣的溶解，所以B裝置的作用是貯存少量Cl₂；
故答案為：儲(chǔ)存Cl₂；
（5）濃鹽酸具有揮發(fā)性，且濃鹽酸隨反應(yīng)進(jìn)行，濃鹽酸反應(yīng)一定程度變?yōu)橄←}酸不再和二氧化錳反應(yīng)生成氯氣；
故答案為：隨著反應(yīng)的進(jìn)行，鹽酸變稀，稀HCl與MnO₂不反應(yīng)；HCl的揮發(fā)；

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)制備氯氣的裝置分析，性質(zhì)驗(yàn)證和設(shè)計(jì)，物質(zhì)的性質(zhì)，發(fā)生反應(yīng)的實(shí)質(zhì)判斷，實(shí)驗(yàn)注意問(wèn)題，題目難度中等．