Question

某化学兴趣小组设计装置，进行实验验证与探究MnO₂与盐酸的反应。

（实验Ⅰ）设计如图所示装置，A中加入10．0 g MnO₂与50 mL 12 mol·L^－1浓盐酸。加热至反应停止，经检测，装置中剩余较多的MnO₂与盐酸。经过讨论分析，小组成员指出应该是溶液中的c（H^＋）及c（Cl^－）降低的原因。

 （1）上述实验将验证Cl^－的__________。

 （2）为达到（1）中的实验目的，除A外，还应选择上图中的哪两个装置__________（填字母代号）。

（实验Ⅱ）设计如图所示装置，左杯中加入10．0 g MnO₂和50 mL6 mol·L^－1H₂SO₄溶液，右杯中加入50 mL 6 mol·L^－1 CaCl₂溶液，盐桥选择KNO₃琼脂。

（3）该装置是__________，左杯中的电极反应式为____________________。

（4）检验装置中生成的Cl₂的方法是______________________________。

（5）①实验发现, 使用50 mL8 mol·L^－1H₂SO₄时，产生Cl₂的量明显比使用6 mol·L^－1H₂SO₄多，其原因是______________________________。

②实验还发现，当使用KCl琼脂盐桥时，产生Cl₂的量比使用KNO₃琼脂盐桥产生的氯气多，其原因是______________________________。

Answer

装置发生了Cl2+S2-=S+ 2Cl－反应，有浅黄色浑浊，可以检验Cl-的存在 E、C 原电池 MnO2-2e-+4H+=Mn2++2H2O 将除杂后的气体，再通入装有硫化钠的洗气瓶，产生浅黄色浑浊，说明发生了Cl2+S2-=S+ 2Cl－，由此可以检验Cl2的存在 MnO2只有在强酸性条件下才能反应放出氯气，8 mol·L－1H2SO4比6 mol·L－1H2SO4氢离子浓度大 用KCl琼脂盐桥时，增大了Cl-的浓度

【解析】

根据图所示装置可知：A为中MnO2与浓盐酸反应制氯气的发生装置，加热产生氯气，同时又挥发出来的HCl，通入饱和食盐水进行除杂，再通入装有硫化钠的洗气瓶，产生浅黄色浑浊，说明发生了Cl2+S2-=S+ 2Cl－，由此C装置可以检验Cl-的存在。

（1）根据上述分析可知装置C可以检验Cl-的存在，故答案：装置发生了Cl2+S2-=S+ 2Cl－反应，有浅黄色浑浊，可以检验Cl-的存在；

（2）为达到(1)中的实验目的，除A外，还应选择上图中E装置除去挥发出来的HCl气体，再将气体通入装置C，产生浅黄色浑浊，说明Cl2+S2-=S+ 2Cl－反应，故答案：E、C；

（3）该装置是没有额外加的电源，所以属于原电池，左杯中是MnO2失电子发生氧化反应，其电极反应式为MnO2-2e-+4H+=Mn2++2H2O，故答案：原电池；MnO2-2e-+4H+=Mn2++2H2O；

（4）根据图所示装置可知：A为MnO2与浓盐酸反应制氯气的发生装置，加热产生氯气，同时又挥发出来的HCl，通入饱和食盐水进行除杂，再通入装有硫化钠的洗气瓶，产生浅黄色浑浊，说明发生了Cl2+S2-=S+ 2Cl－，由此可以检验Cl2的存在，故答案：将除杂后的气体，再通入装有硫化钠的洗气瓶，产生浅黄色浑浊，说明发生了Cl2+S2-=S+ 2Cl－，由此可以检验Cl2的存在；

（5）①使用50 mL8 mol·L－1H2SO4时c(H+)=16 mol·L－1，而使用6 mol·L－1H2SO4时c(H+)=12 mol·L－1，MnO2只有在强酸性条件下才能反应放出氯气，所以使用50 mL8 mol·L－1H2SO4时，产生Cl2的量明显比使用6 mol·L－1H2SO4多，故答案：MnO2只有在强酸性条件下才能反应放出氯气，8 mol·L－1H2SO4比6 mol·L－1H2SO4氢离子浓度大。

②当使用KCl琼脂盐桥时，相当于增大了Cl-的浓度，所以产生Cl2的量比使用KNO3琼脂盐桥产生的氯气多，故答案：用KCl琼脂盐桥时，相当于增大了Cl-的浓度。