Question

下圖是一個制取氯氣并以氯氣為原料進行特定反應的裝置；已知Cl₂在飽和食鹽水中的溶解性非常�。�

（1）A是氯氣發(fā)生裝置，其中發(fā)生反應的化學方程式為：

MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O

．
（2）實驗開始時，先點燃A處的酒精燈，打開旋塞K，讓Cl₂充滿整個裝置，再點燃D處的酒精打，連接上E裝置．Cl₂通過C瓶后再進入D．D裝置的硬質玻璃管內盛有碳粉，發(fā)生氧化還原反應，其產物為CO₂和HCl．試寫出D中反應的化學方程式：

H₂O+2Cl₂+C

△   .

4HCl+CO₂；

．裝置C的作用是：

提供參加反應的水

．
（3）在E處，紫色石蕊試液的顏色由紫色變?yōu)榧t色，再變?yōu)闊o色，其原因是

因反應中產生鹽酸，所以石蕊試液變紅，又因為剩余的氯氣也可以和水反應生成鹽酸和次氯酸，次氯酸又有漂白性，所以變?yōu)闊o色．

．
（4）若將E處燒杯中溶液改為澄清石灰水，反應過程中現象為：

B

A、有白色沉淀生成  B、無明顯現象   C、先生成白色沉淀，而后白色沉淀消失
（5）D處反應完畢后，關閉旋塞K，移去酒精燈，但由于余熱的作用，A處仍有Cl₂產生，此時B中的現象是：

B中液面下降，長頸漏斗內液面升高，B中液面上方有黃綠色氣體

，B的作用是：

收集和儲存剩余的氯氣．

．
（6）若實驗中使用12mol/L的濃鹽酸10mL與足量的MnO₂反應，則生成的Cl₂的物質的量總是小于0.03mol，試分析可能存在的原因是

濃鹽酸有揮發(fā)性；稀鹽酸也不發(fā)生該反應．

．

Answer 1

分析：（1）根據濃鹽酸和二氧化錳的性質判斷生成物，從而確定方程式，注意稀鹽酸和二氧化錳不反應；
（2）氯氣有強氧化性，氯氣和水、碳在加熱條件下能發(fā)生氧化還原反應生成二氧化碳和氯化氫氣體；D裝置反應需要水參加，C裝置提供參加反應的水．
（3）未反應的氯氣進入E裝置，氯氣和水反應鹽酸和次氯酸導致溶液呈酸性，根據鹽酸和次氯酸的性質判斷溶液顏色的變化．
（4）根據氯氣和澄清的石灰水反應生成的產物判斷溶液的變化．
（5）根據容器內壓強判斷現象；從而確定B的作用；
（6）根據濃鹽酸和稀鹽酸性質的不同分析．

解答：解：（1）濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件下能發(fā)生氧化還原反應生成氯化錳、氯氣、水，反應的化學方程式為MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）氯氣有強氧化性，氯氣和水、碳在加熱條件下能發(fā)生氧化還原反應生成二氧化碳和氯化氫氣體，
H₂O+2Cl₂+C

△   .

4HCl+CO₂；D裝置反應需要水參加，C裝置提供參加反應的水．
故答案為：H₂O+2Cl₂+C

△   .

4HCl+CO₂；提供參加反應的水．
（3）氯氣和水反應生成鹽酸和次氯酸，導致溶液呈酸性，石蕊試液遇酸變紅色，所以石蕊試液變紅；又因為次氯酸又有漂白性，所以變?yōu)闊o色．
故答案為：因反應中產生鹽酸，所以石蕊試液變紅，又因為剩余的氯氣也可以和水反應生成鹽酸和次氯酸，次氯酸又有漂白性，所以變?yōu)闊o色．
（4）氯氣和氫氧化鈣反應生成氯化鈣和次氯酸鈣、水，該反應中沒有氣體和沉淀生成，所以無明顯現象．
故選：B；
（5）因為A處仍有少量Cl₂產生，氯氣通過導管進入B裝置，所以在B液面上方有黃綠色氣體，導致B裝置中壓強增大；壓強增大導致B裝置中的液體進入長頸漏斗中；所以B處的作用是可以使內壓降低，充當儲氣瓶．
故答案為：B中液面下降，長頸漏斗內液面升高，B中液面上方有黃綠色氣體；  收集和儲存剩余的氯氣．
（6）濃鹽酸有揮發(fā)性，在加熱條件下揮發(fā)性更強，濃鹽酸和二氧化錳反應而稀鹽酸和二氧化錳不反應，所以導致生成的Cl₂的物質的量總是小于0.03mol．
故答案為：濃鹽酸有揮發(fā)性；稀鹽酸也不發(fā)生該反應．

點評：解答時注意：
1、濃鹽酸的濃度不是很大，在溶液中存在的微粒是離子，所以寫離子方程式時濃鹽酸要寫離子不能寫分子式，而濃硫酸寫分子式．
2、濃鹽酸和二氧化錳反應而稀鹽酸和二氧化錳不反應．