Question

【題目】實(shí)驗(yàn)室常用二氧化錳與濃鹽酸來(lái)制備氯氣，反應(yīng)原理為：MnO2+4HCl（濃） MnCl2+Cl2↑+2H2O，實(shí)驗(yàn)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(yīng)，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．
（1）【回答問(wèn)題】
裝置B的作用為；
根據(jù)裝置C判斷，氯氣的密度比空氣（填“大”或“小”）；
裝置D的作用為（用化學(xué)方程式表示）
（2）【發(fā)現(xiàn)問(wèn)題】
制備過(guò)程中，因鹽酸濃度下降導(dǎo)致反應(yīng)停止，某化學(xué)興趣小組同學(xué)為測(cè)定裝置A中反應(yīng)后殘余液中HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，提出兩套測(cè)定方案如圖3所示

方案Ⅰ中操作m的名稱(chēng)為 ， 通過(guò)稱(chēng)量生成沉淀的質(zhì)量，計(jì)算出殘余液中HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，此測(cè)定方案是（填“可行”或“不可行”）的，原因是；
（3）方案Ⅱ利用圖2裝置（固定儀器的裝置已略）進(jìn)行測(cè)定．
①實(shí)驗(yàn)過(guò)程中觀察到鋅粒表面有氣泡產(chǎn)生，反應(yīng)的化學(xué)方程式為？
②當(dāng)裝置恢復(fù)至常溫時(shí)，測(cè)得反應(yīng)生成氣體的體積為183.5mL，根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算，殘余液中HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？
（4）【反思討論】
①為了保證方案Ⅱ測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性，正確操作是：傾斜Y形管，（填標(biāo)號(hào)）
a．將殘余溶液轉(zhuǎn)移到鋅粒中 b．將鋅粒轉(zhuǎn)移到殘余溶液中
②Y形管內(nèi)空氣對(duì)氣體體積的測(cè)量（填“有”或“沒(méi)有”）影響．

Answer 1

【答案】
（1）除去氯氣中混有的氯化氫氣體；大；Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O
（2）干燥；不可行；殘余液中的MnCl2也能與AgNO3溶液反應(yīng)生成沉淀，造成測(cè)量值偏大
（3）

Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑

設(shè)殘余液中的HCl的質(zhì)量為x

Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑

73 2

x 0.09 g/L×0.1835 L

X=0.6 g

殘余液中HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：=12.0%

答：殘余液中的HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12.0%

（4）b；沒(méi)有
【解析】解：（1）二氧化錳與濃鹽酸來(lái)制備氯氣，制取的氣體中常混有揮發(fā)出的氯化氫氣體，裝置B的作用為除去氯化氫氣體；根據(jù)裝置C判斷，氣體長(zhǎng)進(jìn)短出，說(shuō)明氣體的密度比空氣大；氯氣有毒，排放在空氣中會(huì)造成污染，故用氫氧化鈉溶液吸收，反應(yīng)的方程式為：Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O；（2）①方案Ⅰ：方案Ⅰ中操作m的名稱(chēng)為干燥；二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)生成氯化錳，也會(huì)與硝酸銀反應(yīng)，故不能用來(lái)測(cè)定殘余液中鹽酸的質(zhì)量，反應(yīng)不可行；②方案Ⅱ：將鋅轉(zhuǎn)移到殘留溶液中，反應(yīng)的方程式為：Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑；
解：設(shè)殘余液中的HCl的質(zhì)量為x
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
73 2
x 0.09 g/L×0.1835 L

X=0.6 g
殘余液中HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：=12.0%
答：殘余液中的HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12.0%；
3）將鋅轉(zhuǎn)移到殘留溶液中，反應(yīng)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(dāng)溫度冷卻到室溫后，氣體體積不再改變；
（4）氫氣的密度比空氣小，故Y形管內(nèi)空氣對(duì)氣體體積的測(cè)量沒(méi)有影響．
所以答案是：（1）除去氯氣中混有的氯化氫氣體；大；Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O（2）干燥（或烘干）；不可行；殘余液中的MnCl2也能與AgNO3溶液反應(yīng)生成沉淀，造成測(cè)量值偏大（3）①Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
解：設(shè)殘余液中的HCl的質(zhì)量為x
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
73 2
x 0.09 g/L×0.1835 L

X=0.6 g
殘余液中HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：=12.0%
答：殘余液中的HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12.0%．
4）b；沒(méi)有
【考點(diǎn)精析】根據(jù)題目的已知條件，利用氫氣的制取和檢驗(yàn)和書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式的相關(guān)知識(shí)可以得到問(wèn)題的答案，需要掌握氫氣的實(shí)驗(yàn)室制法原理：Zn + H2SO4 = ZnSO4 +H2↑；Zn + 2HCl = ZnCl2 +H2↑不可用濃鹽酸的原因 濃鹽酸有強(qiáng)揮發(fā)性 ；不可用濃硫酸或硝酸的原因 濃硫酸和硝酸有強(qiáng)氧化性；注意：a、配平 b、條件 c、箭號(hào)．