Question

9．實驗室中所用少量氯氣是用下列方法制取的，如圖所示試回答下列問題：
（1）請指出該反應中氧化劑與還原劑物質(zhì)的量比1：2寫出該反應的離子方程式MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O
（2）集氣瓶A中盛裝的是飽和食鹽水，其作用是除去氯氣中的氯化氫．
（3）氯氣溶入水顯酸性，且氯氣有毒，并有劇烈的刺激性，若吸入大量氯氣，可中毒死亡，所以氯氣尾氣直接排入大氣中，會污染環(huán)境．實驗室中可采用氫氧化鈉溶液來吸收有毒的氯氣．
（4）一次實驗中，用濃鹽酸80mL，其密度為1.19g•cm^-3、HCl的質(zhì)量分數(shù)為36.5%，跟MnO₂恰好完全反應，產(chǎn)生了5.6L（標準狀況）的氯氣．則濃鹽酸的物質(zhì)的量濃度為11.9mol/L，被氧化的HCl的物質(zhì)的量為0.5mol．

Answer 1

分析 （1）實驗室制備氯氣方程式：4HCl（濃）+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cl₂↑+MnCl₂+2H₂O，據(jù)此書寫離子方程式，依據(jù)方程式中元素化合價變化判斷氧化劑與還原劑；
（2）濃鹽酸具有揮發(fā)性，制備的氯氣中含有氯化氫，依據(jù)氯化氫、氯氣在飽和食鹽水中溶解性選擇除雜試劑；
（3）氯氣能夠與氫氧化鈉溶液反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，可以用來吸收過量氯氣；
（4）根據(jù)物質(zhì)的量濃度與密度、質(zhì)量分數(shù)、摩爾質(zhì)量之間的關(guān)系式計算；根據(jù)生成的氯氣與被氧化的HCl的關(guān)系式計算．

解答 解：（1）實驗室制備氯氣方程式：4HCl（濃）+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cl₂↑+MnCl₂+2H₂O，離子方程式為：MnO₂+4H⁺+2Cl^- $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，反應中錳元素化合價降低，所以二氧化錳為氧化劑，氯化氫中-1價氯元素一半化合價升高，所以氯化氫為還原劑，氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為：1：2；
故答案為：1：2；MnO₂+4H⁺+2Cl^- $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（2）濃鹽酸具有揮發(fā)性，制備的氯氣中含有氯化氫，氯氣在飽和食鹽水中溶解度不大，氯化氫易溶于水，所以可以用飽和食鹽水除去氯氣中的氯化氫；
故答案為：除去氯氣中的氯化氫；
（3）氯氣能夠與氫氧化鈉溶液反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，可以用來吸收過量氯氣；
故答案為：NaOH；
（4）C=$\frac{1000×1.19×36.5%}{36.5}$=11.9mol/L，
  MnO₂ +2HCl（濃）（還原劑）+2HCl（濃）（作酸）  $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂ ↑+2H₂O．
         2mol                                              22.4L
         0.5mol                                           5.6L
所以濃鹽酸的物質(zhì)的量濃度為11.9mol/L，被氧化的HCl的物質(zhì)的量為0.5mol；
故答案為：11.9mol/L，； 0.5mol．

點評 本題考查了氯氣的制備，明確氯氣制備原理及氧化還原反應基本概念是解題關(guān)鍵，題目難度不大．