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9.實驗室中常用二氧化錳與濃鹽酸共熱制取氯氣.某化學(xué)興趣小組為制取較為純凈、干燥的氯氣,設(shè)計了如下實驗裝置.
請按要求回答下列問題:
(1)儀器X的名稱為圓底燒瓶,其中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO2+4HCl_MnCl2+Cl2↑+2H2O.
(2)欲除去Cl2中的HCl,裝置B應(yīng)選用的試劑為a.
a.飽和食鹽水b.飽和氫氧化鈉溶液c.飽和亞硫酸鈉溶液
(3)進(jìn)入裝置B中的Cl2中含有的雜質(zhì),除HCl外還有水蒸氣,欲除去該雜質(zhì),裝置C中盛放的試劑名稱為濃硫酸.
(4)裝置D中的一處明顯的錯誤為進(jìn)氣導(dǎo)管靠近瓶塞且出氣導(dǎo)管靠近瓶底,應(yīng)倒過來.
(5)裝置E中的試劑為飽和氫氧化鈉溶液,其作用為吸收多余的氯氣尾氣,防止尾氣泄露,污染環(huán)境.
(6)加熱150mL 12mol/L HCl溶液和3.48g MnO2粉末的混合物,若反應(yīng)充分發(fā)生,則理論上可產(chǎn)生的Cl2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為896 mL.

分析 (1)熟悉儀器圖象,說出其名稱;二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水;
(2)因氯氣難溶于飽和食鹽水,氯化氫極易溶于水,則除去Cl2中的HCl可通過飽和食鹽水;
(3)水蒸氣受熱揮發(fā),所以氯氣中還含有水蒸氣,濃硫酸具有吸水性,可以干燥氯氣;
(4)氯氣密度大于空氣密度,應(yīng)用向上排氣法收集;
(5)氯氣有毒,不能直接排放,應(yīng)進(jìn)行尾氣處理,氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水,可用氫氧化鈉吸收;
(6)依據(jù)反應(yīng)方程式:MnO2+4HCl_MnCl2+Cl2↑+2H2O 計算產(chǎn)生氯氣的物質(zhì)的量,進(jìn)而計算標(biāo)況下氣體體積.

解答 解:(1)圖中X為圓底燒瓶;二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)方程式:MnO2+4HCl_MnCl2+Cl2↑+2H2O;
故答案為:圓底燒瓶;MnO2+4HCl_MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(2)因氯氣難溶于飽和食鹽水,則可先將氣體通過飽和食鹽水,
故答案為:a;
(3)水蒸氣受熱揮發(fā),所以氯氣中還含有水蒸氣,濃硫酸具有吸水性,可以吸收氯氣中的水蒸氣;
故答案為:水蒸汽,濃硫酸;
(4)氯氣密度大于空氣密度,應(yīng)用向上排氣法收集,應(yīng)長進(jìn)短出;
故答案為:進(jìn)氣導(dǎo)管靠近瓶塞且出氣導(dǎo)管靠近瓶底,應(yīng)倒過來;
(5)氯氣有毒,直接排放引起空氣污染,應(yīng)用氫氧化鈉溶液吸收過來的氯氣;
故答案為:飽和氫氧化鈉溶液,吸收多余的氯氣尾氣,防止尾氣泄露,污染環(huán)境;
(6)二氧化錳的物質(zhì)的量為3.48g87g/mol=0.04mol;
氯化氫的物質(zhì)的量為:0.150L×12mol/L=1.8mol;
根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式:MnO2+4HCl_MnCl2+Cl2↑+2H2O,可知氯化氫過量,
則生成氯氣的物質(zhì)量依據(jù)二氧化錳計算,
MnO2+4HCl_MnCl2+Cl2↑+2H2O,
1                 1
0.04mol         0.04mol   
標(biāo)況下氯氣的體積為:0.04mol×22.4L/mol=0.896L=896ml;
故答案為:896.

點評 本題考查了氯氣的制備和性質(zhì)的檢驗,熟悉反應(yīng)原理及氯氣的化學(xué)性質(zhì)是解題關(guān)鍵,注意只有濃鹽酸才能與二氧化錳反應(yīng).

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

14.某同學(xué)對氣體A樣品進(jìn)行如下實驗:①將樣品溶于水,發(fā)現(xiàn)氣體A易溶于水;②將A的濃溶液與MnO2共熱,生成一種黃綠色氣體單質(zhì)B,B通入石灰水中可以得到漂白粉.
(1)寫出A、B的化學(xué)式:AHCl,BCl2
(2)寫出A的濃溶液與MnO2 共熱的化學(xué)方程式:MnO2+4HCl_MnCl2+Cl2↑+2H2O.
(3)寫出B通入石灰水中制取漂白粉的化學(xué)方程式:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

20.下列敘述正確的是(  )
A.168O和188O互稱同素異形體B.丙烷和異丁烷互稱同系物
C.金剛石和石墨互稱同位素D. 和互稱同分異構(gòu)體

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

17.下列有關(guān)Na2CO3和NaHCO3的敘述正確的是( �。�
A.在相同溫度下,Na2CO3比NaHCO3的溶解度小
B.可用澄清石灰水鑒別Na2CO3溶液和NaHCO3溶液
C.可用加熱的方法除去Na2CO3中混有的NaHCO3雜質(zhì)
D.Na2CO3和NaHCO3固體分別與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生等量的CO2時,后者消耗的H+

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

4.下列有關(guān)物質(zhì)用途的說法中,不正確的是( �。�
A.鐵紅常用作紅色油漆和涂料
B.明礬可用作凈水劑
C.氯氣可用于制造漂白粉
D.氧化鈉常用作呼吸面具中氧氣的來源

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

14.二氧化碳的捕集、利用與封存(CCUS)是我國能源領(lǐng)域的一個重要戰(zhàn)略方向,CCUS或許發(fā)展成一項重要的新興產(chǎn)業(yè).
(1)已知:CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H1=a kJ•mol-1
CO(g)+H2O (g)═CO2(g)+H2 (g)△H2=b kJ•mol-1
2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H3=c kJ•mol-1
反應(yīng)CO2(g)+CH4(g)═2CO(g)+2H2(g) 的△H=a+2b-2ckJ•mol-1
(2)利用廢氣中的CO2為原料制取甲醇,反應(yīng)方程式為:CO2+3H2═CH3OH+H2O其他條件相同,該甲醇合成反應(yīng)在不同催化劑(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下反應(yīng)相同時間后,CO2的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)溫度的變化如圖1所示.
①a點所代表的狀態(tài)不是(填“是”或“不是”)平衡狀態(tài).
②c點CO2的轉(zhuǎn)化率高于b點,原因是b、c點都未達(dá)到平衡狀態(tài),c點溫度高,反應(yīng)速率快,二氧化碳的轉(zhuǎn)化率較大.

(3)在實際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn),隨著甲醇的生成,還伴隨有少量CO副產(chǎn)物出現(xiàn):CO2+H2?CO+H2O,且CO2的轉(zhuǎn)化率、甲醇的產(chǎn)率和CO含量除受濃度、度、壓強(qiáng)等因素影響外,還受催化劑CuO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、氣體混合物在反應(yīng)鍋爐內(nèi)的流動速率影響(用空間流率表示).通過實驗分別得到數(shù)據(jù)圖2、3:
①由圖2得,最佳空間流率為3600h-1;
②在其他條件不變的前提下調(diào)整催化劑配比,并記錄到達(dá)平衡所需的時間,得到如如表數(shù)據(jù),試說明不選擇單組份ZnO原因是使用單組分ZnO時反應(yīng)速率雖然快,但是由圖3可知,二氧化碳轉(zhuǎn)化率、甲醇的產(chǎn)率都過低,實際生產(chǎn)中沒有意義,故不采用.
催化劑組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%)CuO0255075100
ZnO1007550250
到達(dá)平衡所需時間(h)2.57.48.112無催化活性
(4)用二氧化碳催化加氫來合成低碳烯烴,起始時以0.1MPa,n(H2):n(CO2)=3:1的投料比充入反應(yīng)器中,發(fā)生反應(yīng):2CO2(g)+6H2(g)?C2H4(g)+4H2O(g)△H,不同溫度下平衡時的四種氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量如圖4所示:
①該進(jìn)行的反應(yīng)的△S<0(填:“>”或“<”)
②對于氣體反應(yīng),用某組分(B)的平衡壓強(qiáng)(pB)代替物質(zhì)的量濃度(cB)也可以表示平衡常數(shù)(記作KP),則該反應(yīng)的KP=pC2H4p4H2Op2CO2p6H2
③為提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率,除改變溫度外,還可采取的措施是增大壓強(qiáng);提高氫氣和二氧化碳物質(zhì)的量的比值(列舉2項).
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

1.一定條件下合成乙烯:6H2(g)+2CO2(g)?CH2=CH2(g)+4H2O(g);已知溫度對CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和催化劑催化效率的影響如圖,下列說法不正確的是( �。�
A.生成乙烯的速率:v(M)有可能小于v(N)
B.平衡常數(shù):KM>KN
C.當(dāng)溫度高于250℃,升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動,從而使催化劑的催化效率降低
D.若投料比n(H2):n(CO2)=3:1,則圖中M點時,乙烯的體積分?jǐn)?shù)為7.7%

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

18.在溶液中能大量共存的一組離子或分子是(  )
A.NH4+、H+、NO3-、HCO3-B.K+、Al3+、SO42-、NH3•H2O
C.Na+、K+、SO32-、Cl2D.Na+、Mg2-、SO42-、H+

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

19.下列敘述正確的是( �。�
A.纖維素和淀粉互稱同分異構(gòu)體B.甲烷和異丁烷互稱同系物
C.金剛石和石墨互稱同位素D.互稱同分異構(gòu)體

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同步練習(xí)冊答案
闂傚倸鍊搁崐鎼佸磹閹间礁纾归柟闂寸绾惧綊鏌熼梻瀵割槮缁炬儳缍婇弻鐔兼⒒鐎靛壊妲紒鐐劤缂嶅﹪寮婚敐澶婄闁挎繂鎲涢幘缁樼厱闁靛牆鎳庨顓㈡煛鐏炶鈧繂鐣烽锕€唯闁挎棁濮ら惁搴♀攽閻愬樊鍤熷┑顔炬暬閹虫繃銈i崘銊у幋闂佺懓顕崑娑氱不閻樼粯鈷戠紒瀣皡閺€缁樸亜閵娿儲顥㈡鐐茬墦婵℃瓕顦柛瀣崌濡啫鈽夊▎蹇旀畼闁诲氦顫夊ú鏍ь嚕閸洖绠為柕濞垮労濞撳鎮归崶顏勭处濠㈣娲熷缁樻媴閾忕懓绗℃繛鎾寸椤ㄥ﹤鐣烽弶搴撴婵ê褰夌粭澶娾攽閻愭潙鐏﹂懣銈嗕繆閹绘帞澧涚紒缁樼洴瀹曞崬螣閸濆嫷娼旀俊鐐€曠换鎺楀窗閺嵮屾綎缂備焦蓱婵挳鏌ら幁鎺戝姢闁靛棗锕娲閳哄啰肖缂備胶濮甸幑鍥偘椤旇法鐤€婵炴垶鐟﹀▍銏ゆ⒑鐠恒劌娅愰柟鍑ゆ嫹 闂傚倸鍊搁崐鎼佸磹閹间礁纾归柟闂寸绾惧綊鏌熼梻瀵割槮缁炬儳缍婇弻鐔兼⒒鐎靛壊妲紒鐐劤缂嶅﹪寮婚悢鍏尖拻閻庨潧澹婂Σ顔剧磼閻愵剙鍔ょ紓宥咃躬瀵鎮㈤崗灏栨嫽闁诲酣娼ф竟濠偽i鍓х<闁绘劦鍓欓崝銈囩磽瀹ュ拑韬€殿喖顭烽幃銏ゅ礂鐏忔牗瀚介梺璇查叄濞佳勭珶婵犲伣锝夘敊閸撗咃紲闂佺粯鍔﹂崜娆戠矆閸愨斂浜滈柡鍥ф濞层倝鎮″鈧弻鐔告綇妤e啯顎嶉梺绋款儐閸旀瑩寮诲☉妯锋瀻闊浄绲炬晥闂備浇顕栭崰妤呮偡瑜忓Σ鎰板箻鐎涙ê顎撻梺鍛婄箓鐎氱兘鍩€椤掆偓閻倿寮诲☉銏犖╅柕澹啰鍘介柣搴㈩問閸犳牠鈥﹂柨瀣╃箚闁归棿绀侀悡娑㈡煕鐏炲墽鐓紒銊ょ矙濮婄粯鎷呴崨闈涚秺瀵敻顢楅崒婊呯厯闂佺鎻€靛矂寮崒鐐寸叆闁绘洖鍊圭€氾拷