Question

【題目】( 15 分）

實驗室常用MnO2與濃鹽酸反應制備Cl2（發生裝置如圖所示）。

(1)制備實驗開始時，先檢查裝置氣密性，接下來的操作依次是＿（填序號）

A.往燒瓶中加人MnO2粉末

B.加熱

C.往燒瓶中加人濃鹽酸

(2)制備反應會因鹽酸濃度下降而停止。為測定反應殘余液中鹽酸的濃度，探究小組同學提出下列實驗方案：

甲方案：與足量AgNO3溶液反應，稱量生成的AgCl質量。

乙方案：采用酸堿中和滴定法測定。

丙方案：與已知量CaCO3（過量）反應，稱量剩余的CaCO3質量。

丁方案：與足量Zn 反應，測量生成的H2體積。

繼而進行下列判斷和實驗：

① 判定甲方案不可行，理由是 。

② 進行乙方案實驗：準確量取殘余清液稀釋一定倍數后作為試樣。

a.量取試樣20.00 mL，用0 . 1000 mol·L-1NaOH標準溶液滴定，消耗22.00mL，該次滴定測得試樣中鹽酸濃度為 mol·L-1

b.平行滴定后獲得實驗結果。

③ 判斷丙方案的實驗結果 （填“偏大”、“偏小”或“準確”）。

［已知：Ksp（CaCO3) = 2.8×10-9、Ksp（MnCO3) = 2.3×10-11

④ 進行丁方案實驗：裝置如圖所示（夾持器具已略去）。

(i) 使Y形管中的殘余清液與鋅粒反應的正確操作是將 轉移到 中。

(ii)反應完畢，每間隔1 分鐘讀取氣體體積，氣體體積逐次減小，直至不變。氣體體積逐次減小的原因是＿（排除儀器和實驗操作的影響因素）。

Answer 1

【答案】（1）ACB（按序寫出三項） （2）①殘余清液中，n(Cl-)＞n(H+)(或其他合理答案)

② 0.1100 ③ 偏小 ④ （ⅰ）Zn粒 殘余清液（按序寫出兩項） （ⅱ） 裝置內氣體尚未冷至室溫

【解析】（1）注意加藥品時先加入固體MnO2，再通過分液漏斗加入濃鹽酸，最后才能加熱。

則依次順序是ACB

(2)①根據反應的離子方程式：MnO2+4H＋+2Cl－Mn2＋+Cl2↑+2H2O，可以看出反應殘余液中c(Cl－)>c(H＋)，用甲方案測得的是c(Cl－)，而不是(H＋)。

②根據c(鹽酸)×V(鹽酸)＝c(氫氧化鈉)×V(氫氧化鈉)，c(鹽酸)＝c(氫氧化鈉)×V(氫氧化鈉)/ V(鹽酸)="22.00mL×0.1000" mol·L－1/20.00mL="0.1100" mol·L－1。

③由于KSP(MnCO3)<KSP(CaCO3)，過量的CaCO3要轉化為一部分MnCO3，由于M(MnCO3)>M(CaCO3)，故最終剩余的固體質量增加，導致測得的c(H＋)偏小。

④Zn與鹽酸反應放熱，因此，冷卻后氣體的體積將縮小。

考點定位：本題考查了化學實驗方案基本操作、實驗的設計與評價等，重在考查學生的實驗能力和數據處理能力。