Question

ClO₂作為一種廣譜型的消毒劑，將逐漸用來取代Cl₂成為自來水的消毒劑．已知ClO₂是一種易溶于水而難溶于有機溶劑的氣體，實驗室制備ClO₂的原理是用亞氯酸鈉固體與氯氣反應 2NaClO₂+Cl₂═2ClO₂+2NaCl．下圖是實驗室
用于制備和收集一定量較純凈的ClO₂的裝置（某些夾持裝置和墊持用品省略）其中E中盛有CCl₄液體（用于除去ClO₂中的未反應的Cl₂）．

（1）儀器P的名稱是

分液漏斗

．
（2）寫出裝置A中燒瓶內發(fā)生反應的離子方程式：

MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△   .

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O

．
（3）B裝置中所盛試劑是

飽和食鹽水

．
（4）F處應選用的收集裝置是

②

（填序號），其中與E裝置導管相連的導管口是

d

（填接口字母）．
（5）G裝置的作用是

防止吸收尾氣的液體倒吸進入F

．
（6）若用100mL 2mol?L-1的濃鹽酸與足量的MnO₂制備Cl₂，則被氧化的HCl的物質的量是

C

（填序號）．
A．＞0.1mol    B.0.1mol     C．＜0.1mol    D．無法判斷．

Answer 1

分析：由題目中所給信息和實驗裝置圖可知：本實驗首先用濃鹽酸和MnO₂在加熱條件下反應制備Cl₂，反應的方程式為MnO₂+4HCl

△   .

MnCl₂++Cl₂↑+2H₂O，經除雜、干燥后在D中亞氯酸鈉固體反應生成ClO₂，由于Cl₂易溶于CCl₄液體，E用于除去ClO₂中的未反應的Cl₂，最后用向上排空法收集；并注意氣體的性質和裝置來分析防止倒吸的裝置，利用稀鹽酸與二氧化錳不反應來分析濃鹽酸與足量的MnO₂制備Cl₂，則被氧化的HCl的物質的量等于氯氣的物質的量．

解答：解：（1）實驗室用濃鹽酸和MnO₂在加熱條件下反應制備Cl₂，濃鹽酸應盛裝在分液漏斗中，則P為分液漏斗，
故答案為：分液漏斗；
（2）濃鹽酸和MnO₂在加熱條件下反應制備Cl₂，反應的方程式為MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂++Cl₂↑+2H₂O，
離子反應為MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△   .

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△   .

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（3）生成的氯氣中混有HCl和水，為制備純凈干燥的氯氣，根據氯氣不溶于飽和食鹽水的性質，可用飽和食鹽水除去氣體中混有的HCl雜質，然后用濃硫酸干燥除去水，
故答案為：飽和食鹽水；
（4）ClO₂是一種易溶于水的氣體，且密度比空氣大，應用向上排空氣法收集，且進行尾氣處理，故用雙孔橡皮塞，
故答案為：②；d；
（5）ClO₂是一種易溶于水的氣體，尾氣吸收時要防止倒吸，在E和G之間安裝安全瓶，防止吸收尾氣的液體倒吸進入F，故答案為：防止吸收尾氣的液體倒吸進入F；
（6）濃鹽酸在加熱條件下與二氧化錳發(fā)生氧化還原反應，但隨著反應的進行，鹽酸濃度變稀時，不與二氧化錳反應，根據MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂++Cl₂↑+2H₂O可知，若用
100mL 2mol?L^-1的濃鹽酸與足量的MnO₂制備Cl₂，則被氧化的HCl的物質的量＜0.1mol，故答案為：C．

點評：本題考查氣體的制備、除雜、收集等實驗操作，題目難度不大，學習中注意把握化學實驗基本操作，做該類題目時把握實驗目的和實驗原理是解答題目的關鍵．