Question

ClO₂作为一种广谱型的消毒剂，将逐渐用来取代Cl₂成为自来水的消毒剂。已知ClO₂是一种易溶于水而难溶于有机溶剂的气体，实验室制备ClO₂的原理是用亚氯酸钠固体与氯气反应 ：2NaClO₂ + Cl₂ ===2ClO₂ + 2NaCl。

下图是实验室用于制备和收集一定量较纯净的ClO₂的装置（某些夹持装置和垫持用品省略）。其中E中盛有CCl₄液体（用于除去ClO₂中的未反应的Cl₂）。

（1）仪器P的名称是______________________。

（2）写出装置A中烧瓶内发生反应的离子方程式：

       _______________________________________________________________。

（3）B装置中所盛试剂是____________________。

（4）F为ClO₂收集装置，应选用的装置是______________（填序号），其中与E装置导管相连的导管口是__________（填接口字母）。

（5）若用100 mL 2 mol·L^-1的浓盐酸与足量的MnO₂制备Cl₂，则被氧化的HCl的物质的量是________（填序号）。

A.＞0.1 mol        B.0.1 mol          C.＜0.1 mol             D.无法判断

Answer

分液漏斗 MnO2+4H++2Cl- =Mn2+ +Cl2 +2H2O 饱和食盐水 ② d C

【解析】(1)实验室用浓盐酸和MnO2在加热条件下反应制备Cl2，浓盐酸应盛装在分液漏斗中，则P为分液漏斗；
(2)浓盐酸和MnO2在加热条件下反应制备Cl2，反应的方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2++Cl2↑+2H2O；
(3)生成的氯气中混有HCl和水，为制备纯净干燥的氯气，根据氯气不溶于饱和食盐水的性质，可用饱和食盐水除去气体中混有的HCl杂质；
(4)ClO2是一种易溶于水的气体，且密度比空气大，应用向上排空气法收集，且进行尾气处理，故用双孔橡皮塞，故答案为②，其中与E装置导管相连的导管口是d；
(5)浓盐酸在加热条件下与二氧化锰发生氧化还原反应，但随着反应的进行，盐酸浓度变稀时，不与二氧化锰反应，根据MnO2+4HCl(浓)MnCl2++Cl2↑+2H2O可知，若用100mL 2mol•L-1的浓盐酸与足量的MnO2制备Cl2，则被氧化的HCl的物质的量＜0.1mol，故答案为C。

点睛：把握实验目的和实验原理是解答题目的关键，本实验首先用浓盐酸和MnO2在加热条件下反应制备Cl2，反应的方程式为MnO2+4HClMnCl2++Cl2↑+2H2O，经除杂、干燥后在D中亚氯酸钠固体反应生成ClO2，由于Cl2易溶于CCl4液体，E用于除去ClO2中的未反应的Cl2，最后用向上排空法收集；并注意气体的性质和装置来分析防止倒吸的装置，利用稀盐酸与二氧化锰不反应来分析浓盐酸与足量的MnO2制备Cl2，则被氧化的HCl的物质的量。