Question

（Ⅰ）實驗室中鹽酸的用途十分廣泛，常常用來制備氣體．

（1）某小組同學(xué)欲用4mol/L的鹽酸配制230mL 0.4mol/L 鹽酸溶液，需取用4mol/L鹽酸

25

mL，實驗中需要用到的玻璃儀器有

燒杯

、

250ml容量瓶

、量筒、燒杯、膠頭滴管．
（2）下列實驗操作使配制的溶液濃度偏低的是

BC

A．容量瓶洗滌后未干燥
B．移液時，有少量溶液濺出
C．定容時，加水不慎超過刻度線，又倒出一些
D．定容時，俯視刻度線
E．裝入試劑瓶時，有少量溶液濺出
（Ⅱ）瑞典化學(xué)家舍勒將軟錳礦（主要成分為MnO₂）與濃鹽酸混合加熱，在世界上首先得到了氯氣．已知Cl₂和堿溶液在不同條件下，得到的產(chǎn)物不同，某興趣小組用下圖所示裝置制取氯酸鉀、次氯酸鈉和探究氯水的性質(zhì)．（ 3Cl₂+6KOH

△   .

KClO₃+5KCl+3H₂O ）圖中：A為氯氣發(fā)生裝置；B的試管里盛有15mL 30% KOH溶液，并置于水浴中；C的試管里盛有15mL 8% NaOH溶液，并置于冰水浴中；D的試管里加有紫色石蕊試液．
請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />（1）制取氯氣時，在圓底燒瓶里加入一定質(zhì)量的二氧化錳，通過

分液漏斗

（填儀器名稱）向圓底燒瓶中加入適量的濃鹽酸．裝置A中反應(yīng)的離子方程式

MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O

．
（2）反應(yīng)完畢經(jīng)冷卻后，B的試管中有大量晶體析出．圖中符合該晶體溶解度曲線的是

M

（填編號字母）；從B的試管中分離出該晶體的方法是

過濾

（填實驗操作名稱）．該小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)制得的氯酸鉀產(chǎn)量偏低，可能的一種原因是Cl₂中含有雜質(zhì)，該雜質(zhì)成分

HCl

（除水蒸氣外，填化學(xué)式），如何改進(jìn)

AB間增加一個盛有飽和氯化鈉溶液吸收氯化氫的洗氣裝置

；
（3）實驗中可觀察到D的試管里溶液的顏色發(fā)生了如下變化，請?zhí)顚懴卤碇械目瞻祝?br />

實驗現(xiàn)象	原因
溶液最初從紫色逐漸變?yōu)?!--BA--> 紅 色	氯氣與水反應(yīng)生成的H+使石蕊變色
隨后溶液逐漸變?yōu)闊o色	氯氣與水反應(yīng)生成的HClO將石蕊氧化為無色物質(zhì)

（4）請在裝置圖方框中畫出缺少的實驗裝置，并注明試劑．

Answer 1

分析：（Ⅰ）（1）依據(jù)配制溶液是在容量瓶中進(jìn)行，容量瓶的規(guī)格需要配制250ml的溶液，再取出230ml溶液；溶液稀釋前后溶質(zhì)物質(zhì)的量不變計算所需鹽酸溶液的體積，根據(jù)溶液配制過程和實驗步驟分析判斷所需要的儀器；
（2）A．容量瓶洗滌后未干燥，不影響溶液配制；
B．移液時，有少量溶液濺出，溶質(zhì)減少，配制溶液濃度減��；
C．定容時，加水不慎超過刻度線，又倒出一些溶液濃度減�。�
D．定容時，俯視刻度線，未加到刻度線，溶液濃度增大；
E．裝入試劑瓶時，有少量溶液濺出不影響溶液濃度；
（Ⅱ）（1）裝置圖分析可知，制備氯氣的原理是利用二氧化錳和濃鹽酸加熱反應(yīng)生成氯化錳，氯氣和水，濃鹽酸從分液漏斗中加入；
（2）在加熱條件下，氯氣與濃KOH溶液反應(yīng)生成氯酸鉀，在常溫以下，氯氣與稀NaOH溶液反應(yīng)生成次氯酸鈉，溶質(zhì)的溶解度隨溫度的降低而降低；氯氣中可能含有氯化氫氣體，AB間增加一個洗氣裝置，盛飽和食鹽水的洗氣瓶吸收氯化氫，避免產(chǎn)生誤差；
（3）氯氣在常溫下與NaOH反應(yīng)生成次氯酸鈉和氯化鈉；氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，反應(yīng)生成的H⁺使石蕊變成紅色，次氯酸具有強(qiáng)氧化性，將石蕊氧化為無色物質(zhì)，所以反應(yīng)現(xiàn)象為先變紅，后褪色，反應(yīng)后如繼續(xù)通入氯氣，氯氣微溶于水，則為氯氣的溶液，溶液呈黃綠色；
（4）E為尾氣吸收裝置需要?dú)溲趸�鈉溶液吸收多余的氯氣，據(jù)此畫出裝置圖．

解答：解：（Ⅰ）（1）依據(jù)配制溶液是在容量瓶中進(jìn)行，容量瓶的規(guī)格需要配制250ml的溶液，再取出230ml溶液；溶液稀釋前后溶質(zhì)物質(zhì)的量不變計算所需鹽酸溶液的體積，4mol/L×V=250ml×0.4mol/L，V=25ml；根據(jù)溶液配制過程和實驗步驟分析判斷所需要的玻璃儀器為，溶解所需要的燒杯和定容所需要的250ml容量瓶，
故答案為：25；250ml容量瓶；
（2）A．容量瓶洗滌后未干燥，不影響溶液配制；
B．移液時，有少量溶液濺出，溶質(zhì)減少，配制溶液濃度減小；
C．定容時，加水不慎超過刻度線，又倒出一些溶液濃度減��；
D．定容時，俯視刻度線，未加到刻度線，溶液濃度增大；
E．裝入試劑瓶時，有少量溶液濺出不影響溶液濃度；
配制過程中導(dǎo)致溶液濃度偏低的操作是BC．
故答案為：BC；
（Ⅱ）（1）制備氯氣的原理是利用二氧化錳和濃鹽酸加熱反應(yīng)生成氯化錳，氯氣和水，濃鹽酸從分液漏斗中加入，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：分液漏斗，MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）根據(jù)題中信息可知，在加熱條件下，氯氣與濃KOH溶液反應(yīng)生成氯酸鉀，在常溫以下，氯氣與稀NaOH溶液反應(yīng)生成次氯酸鈉，二者反應(yīng)的濃度和溫度都不相同，反應(yīng)完畢經(jīng)冷卻后，②的試管中有大量晶體析出，說明溶質(zhì)的溶解度隨溫度的降低而降低，只有M符合，不溶性固體與液體的分離常采用過濾的方法，氯氣中可能含有氯化氫氣體，AB間增加一個洗氣裝置，盛飽和食鹽水的洗氣瓶吸收氯化氫，避免產(chǎn)生誤差，
故答案為：M；過濾；HCl；AB間增加一個洗氣裝置；
（3）氯氣在常溫下與NaOH反應(yīng)生成次氯酸鈉和氯化鈉，二者在水中溶解且電離，反應(yīng)的離子方程式為Cl₂+2OH^-═ClO^-+Cl^-+H₂O，氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，反應(yīng)生成的H⁺使石蕊變成紅色，次氯酸具有強(qiáng)氧化性，將石蕊氧化為無色物質(zhì)，所以反應(yīng)現(xiàn)象為先變紅，后褪色，反應(yīng)后如繼續(xù)通入氯氣，氯氣微溶于水，則為氯氣的溶液，溶液呈黃綠色，
故答案為：紅；氯氣與水反應(yīng)生成的HClO將石蕊氧化為無色物質(zhì)；
（4）剩余的氯氣不能排放到空氣中，需要用氫氧化鈉溶液吸收，裝置圖為，故答案為：．

點(diǎn)評：本題考查了氯氣的制備、性質(zhì)，須掌握并熟練應(yīng)用氯氣的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)原理，題目難度中等．