Question

1774年，瑞典化学家舍勒在研究软锰矿(主要成分是MnO₂)的过程中，将它与浓盐酸混合加热，意外地发现生成了一种黄绿色有刺激性气味的气体──氯气。某实验小组设计如下图所示的实验装置。

利用该装置制备纯净、干燥的氯气，并吸收多余氯气防止污染空气。圆底烧瓶内加入二氧化锰，x中加入浓盐酸。

(1)仪器x的名称是           ，D处可以选用下列装置中的           (填写编号)。

a                b               c                 d

(2)圆底烧瓶内发生反应的化学方程式为                    。

(3)装置B中的试剂为                ，作用                  。

(4)烧杯中发生反应的化学方程式为                             。

Answer

(1)分液漏斗；ad；

(2)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O

(3)饱和食盐水；除去氯气中的HCl

(4)Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O

【解析】

试题分析：(1)根据装置图，仪器x是分液漏斗；D处是收集氯气的装置，氯气的密度大于空气，应该采用瓶口向上排空气法收集，故选a d，故答案为：分液漏斗；a d；

(2)圆底烧瓶内二氧化锰与浓盐酸反应生成氯气，反应的化学方程式为MnO2 + 4H+ + 2Cl- Mn2+ + Cl2↑+ 2H2O，故答案为：MnO2 + 4H+ + 2Cl- Mn2+ + Cl2↑+ 2H2O；

(3)生成的氯气中含有水蒸气和氯化氢杂质，应该首先通入饱和食盐水除去氯化氢，再通过浓硫酸干燥，因此装置B中的试剂为饱和食盐水，故答案为：饱和食盐水；除去氯气中的HCl；

(4)烧杯中的试剂是氢氧化钠，可以防止氯气污染空气，反应的化学方程式为Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O，故答案为：Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O。

【考点定位】考查氯气的实验室制法、氯气的化学性质

【名师点晴】本题考查了氯气的性质和实验室制备，解题关键在于理解制取的原理以及灵活运用氯气的性质等相关知识解答问题。氯气的实验室制法实验中要注意的问题主要有：①反应不能加强热：因为浓盐酸有较强的挥发性，若加强热会使氯气中有大量的HCl杂质，并且降低了HCl的利用率；②稀盐酸不与MnO2反应，因此不可用稀盐酸代替浓盐酸制取氯气；③氯气中混入HCl的除杂：HCl的除杂一般使用饱和食盐水，因为水会吸收部分的氯气；④随着反应的进行，浓盐酸的浓度逐渐变小，稀盐酸与MnO2不反应，因此浓盐酸不能耗尽。