Question

小剛同學用MnO₂和濃HCl制氯氣（反應的化學方程式為MnO₂+4HCl（濃）MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O）并設計如下實驗裝置用于制取純凈的無水氯化銅．回答有關問題：

（1）裝置B的作用是______，裝置C的作用是______．
（2）裝置D中發生反應的化學方程式為______．
（3）裝置E的作用是______．
（4）裝置A中，如果反應產生氯氣的體積為2.24L（標況），則反應中被氧化的HCl的物質的量為______．
（5）工業上將氯氣通入石灰乳可制取漂白粉，化學反應方程式為______．
（6）工業制取漂白粉的氯氣可通過電解飽和食鹽水得到．在電解食鹽水之前，需要提純食鹽水．為了除去粗鹽中的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-及泥沙，可將粗鹽溶于水，然后進行下列五項操作，正確的操作順序是______．
①過濾　 ②加過量的NaOH溶液　 ③加適量的鹽酸 ④加過量的Na₂CO₃溶液　⑤加過量的BaCl₂溶液
A、①④②⑤③B、④①②⑤③C、②⑤④①③D、⑤②④③①

Answer 1

解：（1）實驗室制備氯氣中含有氯化氫和水蒸氣，需要用飽和食鹽水除去氯化氫，濃硫酸干燥氯氣；
故答案為：除去Cl₂中混有的HCl，除去Cl₂中混有的水蒸氣；
（2）裝置D中是干燥的氯氣和銅加熱發生的反應，發生反應的化學方程式為：Cu+Cl₂CuCl₂；
故答案為：Cu+Cl₂CuCl₂；
（2）氯氣有毒污染空氣，不能排放到空氣中，需要用氫氧化鈉溶液吸收；
故答案為：吸收多余的Cl₂，防止污染空氣；
（3）裝置A中，如果反應產生氯氣的體積為2.24L（標況）物質的量為0.1mol，則反應中被氧化的HCl的物質的量為0.2mol；
故答案為：0.2mol；
（5）氯氣和氫氧化鈣反應生成氯化鈣、次氯酸鈣和水，反應的化學方程式為：2Ca（OH）₂+2Cl₂=Ca（ClO）₂+CaCl₂+2H₂O；
故答案為：2Ca（OH）₂+2Cl₂=Ca（ClO）₂+CaCl₂+2H₂O；
（6）鎂離子用氫氧根離子沉淀，加入過量的氫氧化鈉可以將鎂離子沉淀，硫酸根離子用鋇離子沉淀，加入過量的氯化鋇可以將硫酸根離子沉淀，至于先除鎂離子，還是先除硫酸根離子都行，鈣離子用碳酸根離子沉淀，除鈣離子加入碳酸鈉轉化為沉淀，但是加入的碳酸鈉要放在加入的氯化鋇之后，這樣碳酸鈉會除去反應剩余的氯化鋇，離子都沉淀了，在進行過濾，最后再加入鹽酸除去反應剩余的氫氧根離子和碳酸根離子，所以正確的順序為：②加過量的氫氧化鈉溶液　⑤加過量的氯化鋇溶液 ④加過量的碳酸鈉溶液　①過濾　③加適量鹽酸；②⑤可互換；
故答案為：C；
分析：（1）實驗室制備氯氣中含有氯化氫和水蒸氣，需要用飽和食鹽水除去氯化氫，濃硫酸干燥氯氣；
（2）裝置D中是干燥的氯氣和銅在加熱時發生反應生成氯化銅；
（3）氯氣有毒污染空氣，不能排放到空氣中；
（4）依據計算氯氣物質的量，結合化學方程式分析被氧化的氯化氫是生成氯氣的氯化氫；
（5）氯氣和氫氧化鈣反應生成氯化鈣、次氯酸鈣和水；
（6）根據鎂離子用氫氧根離子沉淀，硫酸根離子用鋇離子沉淀，鈣離子用碳酸根離子沉淀，過濾要放在所有的沉淀操作之后，加碳酸鈉要放在加氯化鋇之后，可以將過量的鋇離子沉淀最后再用鹽酸處理溶液中的碳酸根離子和氫氧根離子進行分析．
點評：本題考查了實驗室氯氣制備的實驗過程分析判斷，氯氣性質的應用，粗鹽提純的實驗步驟是解題關鍵，題目難度中等．