Question

如圖表示在沒有通風處收集純凈的氯氣時設計的裝置圖，圖中A、B是可控制的彈簧鐵夾．
（1）燒杯中盛放的液體是

 

，其作用是

 

，水槽中應盛放的液體是

 

，
（2）簡述操作過程：（從氯氣已經(jīng)產(chǎn)生開始）在收集氯氣之前，應

 

（填如何控制A、B下同），當氯氣純度合乎要求時，應

 

收集氯氣．當氯氣收集完畢時，應

 

．
（3）若將8.70g MnO₂與100mL 37.0%密度為1.19g/cm³的濃鹽酸共熱（假設HCI沒有損失），反應結(jié)束后，將剩余的溶液加水稀釋至100mL．取出10mL溶液加入足量AgNO₃溶液，有白色沉淀生成．求：①反應中生成的Cl₂在標準狀況下的體積；②10.0mL溶液加入AgNO₃溶液后生成沉淀的質(zhì)量．

Answer 1

考點：氯氣的實驗室制法,化學方程式的有關(guān)計算

專題：鹵族元素

分析：（1）實驗室用二氧化錳和濃鹽酸在加熱條件下生成氯氣；氯氣在飽和氯化鈉溶液中的溶解度較小，實驗室常用排飽和食鹽水法收集氯氣；氯氣有毒需要尾氣吸收常用氫氧化鈉溶液吸收；
（2）收集氯氣時，應關(guān)閉b，打開a，用排飽和食鹽水法收集；收集完畢，關(guān)閉a，打開b，用氫氧化鈉溶液吸收多余氯氣；
（3）二氧化錳和濃鹽酸在加熱條件下生成氯氣，方程式為：MnO₂+4HCl

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，依據(jù)方程式計算氯氣的物質(zhì)的量和標況下體積，依據(jù)Ag⁺+Cl^-=AgCl↓計算生成沉淀的質(zhì)量．

解答： 解：（1）氯氣有毒，可污染空氣，要進行尾氣吸收，氯氣和氫氧化鈉反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，所以常用氫氧化鈉溶液吸收尾氣；氯氣在飽和氯化鈉溶液中的溶解度較小，實驗室常用排飽和食鹽水法收集氯氣；
故答案為：氫氧化鈉溶液；吸收尾氣；飽和食鹽水；
（2）氯氣在飽和氯化鈉溶液中的溶解度很小，實驗室常用排飽和食鹽水法收集氯氣，收集時，為得到較為純凈的氯氣，應先排除裝置內(nèi)的空氣，則應關(guān)閉A，打開B；
收集時，應關(guān)B開A，收集完畢，關(guān)閉A，打開B，多余的氣體通入氫氧化鈉溶液進行吸收，防止污染空氣，
故答案為：打開B關(guān)閉A；打開A關(guān)閉B；打開B關(guān)閉A；
（3）鹽酸的物質(zhì)的量濃度C=

1000×1.19×37%

36.5

=12mol/L，
MnO₂+4HCl

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
87g     4mol      22.4L
8.7g  0.1×12mol/L    V    
鹽酸過量，依據(jù)二氧化錳的質(zhì)量計算氯氣的體積V=2.24L；
依據(jù)Ag⁺+Cl^-=AgCl↓可知n（Cl^-）=n（AgCl）
  n（AgCl）=n（Cl^-）=（12×0.1-2×

2.24

22.4

）×

10

100

=0.1（mol）
m（AgCl）=0.1mol×143.5g/mol=14.35g；
答：反應中生成的Cl₂在標準狀況下的體積為2.24L；生成沉淀為14.35g．

點評：本題考查了氯氣的制備和有關(guān)方程式的計算，熟悉氯氣的制備原理和性質(zhì)是解題關(guān)鍵，題目難度不大．