Question

【題目】實驗室常用二氧化錳與濃鹽酸制備氯氣，反應原理為：MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O．

實驗裝置如圖1所示．

（查閱資料）

①氯氣是黃綠色且有毒的氣體，難溶于飽和食鹽水．

②氯氣能與氫氧化鈉溶液反應，生成氯化鈉、次氯酸鈉(NaClO)和水．

③常溫常壓下，氫氣的密度為0.09g/L．

（回答問題）

(1)裝置B的作用為___．

(2)根據裝置C判斷：氯氣的密度比空氣___(填“大”或“小”)

(3)裝置D的作用為___(用化學方程式表示)．

（發現問題）

制備過程中，因鹽酸濃度下降導致反應停止．某化學小組同學為測定裝置A中反應后殘余液中HCl的質量分數，提出兩套測定方案如圖3所示．

(4)方案Ⅰ中操作m的名稱為___，通過稱量生成沉淀的質量，計算出殘余液中HCl的質量分數，此測定方案是___(填“可行”或“不可行”)的，原因是___；

(5)方案Ⅱ利用圖2裝置(固定儀器的裝置已略)進行測定．

①實驗過程中觀察到鋅粒表面有氣泡產生，反應的化學方程式為___；

③當裝置恢復至常溫時，測得反應生成氣體的體積為183.5mL，根據化學方程式計算，殘余液中HCl的質量分數為____？

（反思討論）

(6)為了保證方案Ⅱ測定結果的準確性，正確操作是：傾斜Y形管，___(填標號)

A 將殘余溶液轉移到鋅粒中 B 將鋅粒轉移到殘余溶液中

(7)Y形管內空氣對氣體體積的測量___(填“有”或“沒有”)影響．

Answer 1

【答案】除去氯氣中混有的氯化氫氣體 大 Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O 干燥(或烘干) 不可行 殘余液中的MnCl2也能與AgNO3溶液反應生成沉淀，造成測量值偏大 Zn+2HCl＝ZnCl2+H2↑ 殘余液中的HCl的質量分數為12.0% B 沒有

【解析】

(1)二氧化錳與濃鹽酸來制備氯氣，制取的氣體中常混有揮發出的氯化氫氣體，裝置B的作用為除去氯化氫氣體；

(2)根據裝置C判斷，氣體長進短出，說明氣體的密度比空氣大；

(3)氯氣有毒，排放在空氣中會造成污染，故用氫氧化鈉溶液吸收，反應的方程式為：Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O；

(4)方案Ⅰ：方案Ⅰ中操作m的名稱為干燥；二氧化錳與濃鹽酸反應生成氯化錳，也會與硝酸銀反應，故不能用來測定殘余液中鹽酸的質量，反應不可行；

(5)①方案Ⅱ：將鋅轉移到殘留溶液中，反應的方程式為：Zn+2HCl＝ZnCl2+H2↑；

③解：設殘余液中的HCl的質量為x

X＝0.6g

殘余液中HCl的質量分數：×100%＝12.0%

答：殘余液中的HCl的質量分數為12.0%；

(6)將鋅轉移到殘留溶液中，反應完畢后，每間隔1分鐘讀取氣體體積．氣體體積逐漸減小，氣體體積逐漸減小的原因是氣體未冷卻到室溫，當溫度冷卻到室溫后，氣體體積不再改變；

(7)氫氣的密度比空氣小，故Y形管內空氣對氣體體積的測量沒有影響．