1、
如图是一个制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置,请回答下列问题.
(1)A是氯气发生装置,其中发生反应的离子方程式为______ .
(2)实验开始时,先点燃装置A处的酒精灯,打开弹簧夹K,让Cl2充满整个装置,再点装置D处的酒精灯,Cl2通过C瓶后再进入D(D装置的硬质玻璃管内盛有碳粉)发生氧化还原反应,其产物为CO2和HCl.D中发生反应的化学方程式为______ , 装置C的作用是______ .
(3)实验过程中,E处产生的现象为______ .
(4)D处反应完毕后,关闭弹簧夹K,移去酒精灯,由于余热的作用,A处仍有Cl2产生,此时B中出现的现象是______ , 装置B的作用是______ .
(5)若实验中使12mol•L﹣1的浓盐酸10mL与足量的MnO2反应,则生成的Cl2的物质的量总是小于0.03mol,其原因是______ .
(6)若要吸收从硬质玻璃管中导出的气体,E中应盛放______溶液,其中有毒气体与之反应的离子方程式是______ .
(1)MnO2+4H++2Cl﹣ Mn2++Cl2↑+2H2O
(2)2Cl2+2H2O(气)+C 4HCl+CO2;吸收氯气中的HCl,提供D处反应所需的水蒸气
(3)E中溶液先变红后褪色
(4)B中液面下降,长颈漏斗内液面升高,B中液面上方有黄绿色气体;贮存少量多余的Cl2
(5)随着反应的进行,盐酸的浓度不断减小,减小到一定程度时将不再进行反应
(6)强碱;Cl2+2OH﹣=Cl﹣+ClO﹣+H2O
解:(1)实验室利用二氧化锰与浓盐酸在加热条件下制备氯气,反应生成氯化锰、氯气与水,反应的离子方程式为:MnO2+4H++2Cl﹣ Mn2++Cl2↑+2H2O;所以答案是:MnO2+4H++2Cl﹣ Mn2++Cl2↑+2H2O;(2)氯气有强氧化性,碳有还原性,在加热条件下氯气和水、碳发生氧化还原反应生成氯化氢和二氧化碳,反应方程式为:2Cl2+2H2O(气)+C 4HCl+CO2;2Cl2+C+2H2O═CO2+4HCl;盐酸有挥发性,所以制取的氯气中含有氯化氢气体,氯化氢极易溶于水,通过以上分析知,C装置的作用是:吸收Cl2中的HCl气体,提供D处所需水蒸气,所以答案是:2Cl2+2H2O(气)+C 4HCl+CO2;吸收氯气中的HCl,提供D处反应所需的水蒸气;(3)剩余的氯气在E装置中和水反应生成盐酸和次氯酸,所以溶液呈酸性,紫色石蕊试液遇酸变红色,次氯酸有漂白性,能使溶液褪色, 所以答案是:E中溶液先变红后褪色;(4)因为A处仍有少量Cl2产生,氯气通过导管进入B装置,所以在B液面上方有黄绿色气体,导致B装置中压强增大;压强增大导致B装置中的液体进入长颈漏斗中;所以B处的作用是可以使内压降低,充当储气瓶,所以答案是:B中液面下降,长颈漏斗内液面升高,B中液面上方有黄绿色气体; 贮存少量多余的Cl2;(5)二氧化锰只与浓盐酸反应,12mol•L﹣1的浓盐酸10mL与足量的MnO2反应,随着反应的进行,盐酸的浓度不断减小,减小到一定程度时将不再进行反应,所以生成的Cl2的物质的量总是小于0.03mol;
所以答案是:随着反应的进行,盐酸的浓度不断减小,减小到一定程度时将不再进行反应;(6)氯气能够与强碱反应,被强碱吸收,若要吸收从硬质玻璃管中导出的气体,E中应盛放强碱溶液,可以用氢氧化钠溶液吸收过量的氯气,二者反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的离子方程式:Cl2+2OH﹣=Cl﹣+ClO﹣+H2O;
所以答案是:强碱; Cl2+2OH﹣=Cl﹣+ClO﹣+H2O.
【考点精析】解答此题的关键在于理解氯气的实验室制法的相关知识,掌握实验室制法:MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2↑+2H2O.
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