Question

【題目】ClO2作為一種廣譜型的消毒劑，將逐漸用來取代Cl2成為自來水的消毒劑。已知ClO2是一種易溶于水而難溶于有機溶劑的氣體，實驗室制備ClO2的原理是用亞氯酸鈉固體與氯氣反應：2NaClO2 + Cl2 ===2ClO2 + 2NaCl。

下圖是實驗室用于制備和收集一定量較純凈的ClO2的裝置（某些夾持裝置和墊持用品省略）。其中E中盛有CCl4液體（用于除去ClO2中的未反應的Cl2）。

（1）儀器P的名稱是______。

（2）寫出裝置A中燒瓶內發生反應的離子方程式：_________。

（3）B裝置中所盛試劑是_____，G瓶的作用是_______。

（4）F為ClO2收集裝置，應選用的裝置是____（填序號），其中與E裝置導管相連的導管口是_____（填接口字母）。

（5）若用100 mL 2 mol·L-1的濃鹽酸與足量的MnO2制備Cl2，則被氧化的HCl的物質的量是_____（填序號）。

A．＞0.1mol B．0.1 mol C．＜0.1 mol D．無法判斷

Answer 1

【答案】分液漏斗 MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O 飽和食鹽水 防倒吸（安全瓶） ② d C

【解析】

由題目中所給信息和實驗裝置圖可知：本實驗首先用濃鹽酸和MnO2在加熱條件下反應制備Cl2，反應的方程式為MnO2+4HClMnCl2++Cl2↑+2H2O，經除雜、干燥后在D中亞氯酸鈉固體反應生成ClO2，由于Cl2易溶于CCl4液體，E用于除去ClO2中的未反應的Cl2，最后用向上排空法收集；并注意氣體的性質和裝置來分析防止倒吸的裝置，利用稀鹽酸與二氧化錳不反應來分析濃鹽酸與足量的MnO2制備Cl2，則被氧化的HCl的物質的量等于氯氣的物質的量，以此解答該題。

（1）實驗室用濃鹽酸和MnO2在加熱條件下反應制備Cl2，濃鹽酸應盛裝在分液漏斗中，則P為分液漏斗，故答案為：分液漏斗。

（2）濃鹽酸和MnO2在加熱條件下反應制備Cl2，反應的方程式為MnO2+4HCl（濃）MnCl2++Cl2↑+2H2O，離子方程式為：MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O，故答案為：MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。

（3）生成的氯氣中混有HCl和水，為制備純凈干燥的氯氣，根據氯氣不溶于飽和食鹽水的性質，可用飽和食鹽水除去氣體中混有的HCl雜質；ClO2是一種易溶于水的氣體，尾氣吸收時要防止倒吸（或安全瓶），故答案為：飽和食鹽水；防倒吸（安全瓶）。

（4）ClO2是一種易溶于水的氣體，且密度比空氣大，應用向上排空氣法收集，且進行尾氣處理，故用雙孔橡皮塞，故答案為：②；d。

（5）濃鹽酸在加熱條件下與二氧化錳發生氧化還原反應，但隨著反應的進行，鹽酸濃度變稀時，不與二氧化錳反應，根據MnO2+4HCl（濃）MnCl2++Cl2↑+2H2O可以知道，若用100mL2mol·L-1的濃鹽酸與足量的MnO2制備Cl2，則被氧化的HCl的物質的量＜0.1mol，故答案為C。