Question

7．實驗室常用MnO₂與濃鹽酸反應制備Cl₂（反應裝置如圖1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ACB（填序號）．
A．往燒瓶中加入MnO₂粉末
B．加熱
C．往燒瓶中加入濃鹽酸
（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，探究小組同學提出的下列實驗方案：
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，理由是殘余液中的MnCl₂也會與AgNO₃反應形成沉淀．
②進行乙方案實驗：準確量取殘余清液稀釋一定的倍數(shù)后作為試樣．
a．量取試樣20.00mL，用0.1000mol•L^-1NaOH標準溶液滴定，消耗22.00mL，該次滴定測的試樣中鹽酸濃度為0.1100mol•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偏�。ㄌ睢捌�大”、“偏小”或“準確”）．
[已知：K_sp（CaCO₃）=2.8×10^-9、K_sp（MnCO₃）=2.3×10^-11]
④進行丁方案實驗：裝置如圖2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鋅粒轉移到殘留溶液中．
（ii）反應完畢，每間隔1分鐘讀取氣體體積、氣體體積逐漸減小，直至不變．氣體體積逐次減小的原因
是氣體未冷卻到室溫（排除儀器和實驗操作的影響因素）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)反應物的狀態(tài)及制取氣體的操作步驟進行分析；
（2）①甲同學的方案：二氧化錳與濃鹽酸反應生成氯化錳，也會與硝酸銀反應，故反應不可行；
②乙同學的方案：依據(jù)滴定實驗過程中的化學反應定量計算；
③與已知量CaCO₃（過量）反應，稱量剩余的CaCO₃質量．由于部分碳酸鈣與轉化成碳酸錳沉淀，稱量剩余的固體質量會偏大；
④依據(jù)鋅粒與稀鹽酸反應生成氫氣進行分析解答；化學反應釋放熱量，氣體體積具有熱脹冷縮的特點．使Zn粒進入殘余清液中讓其發(fā)生反應．這樣殘余清液就可以充分反應，如果反過來，殘余清液不可能全部轉移到左邊．若殘余清液轉移到左邊則會殘留在Y型管內壁，導致產(chǎn)生氣體的量減少，使測定的鹽酸濃度偏��；反應完畢時，相同時間內則氣體體積減少，又排除了其它影響因素，只能從氣體本身角度思考，聯(lián)想到該反應是放熱的，就可能想到氣體未冷卻了．

解答 解；（1）檢查裝置氣密性后，加藥順序一般是先加入固體藥品，再加入液藥品，最后再加熱．所正確的順序是：ACB；
故答案為：ACB；
（2）①與足量AgNO₃溶液反應，稱量生成的AgCl質量，加入足量的硝酸銀溶液只能求出氯離子的量，而不能求出剩余鹽酸的濃度；
故答案為：殘余液中的MnCl₂也會與AgNO₃反應形成沉淀；
②量取試樣20.00mL，用0.1000mol•L^-1 NaOH標準溶液滴定，消耗22.00mL，該次滴定測得試樣中鹽酸濃度為，由C_HClV_HCl=C_NaOHV_NaOH可得出鹽酸的濃度為0.1100mol/L；
故答案為：0.1100；
③根據(jù)Ksp（CaCO₃）=2.8×10^-9sp（MnCO₃）=2.3×10^-11知碳酸錳的Ksp比碳酸鈣小，由于部分碳酸鈣與轉化成碳酸錳沉淀，稱量剩余的固體質量會偏大，這樣一來反應的固體減少，實驗結果偏小，
故答案為：偏小；
④丁同學的方案：將鋅轉移到殘留溶液中，反應完畢后，每間隔1分鐘讀取氣體體積．氣體體積逐漸減小，氣體體積逐漸減小的原因是氣體未冷卻到室溫，當溫度冷卻到室溫后，氣體體積不再改變；
故答案為：（i）鋅粒；殘留溶液；
（ii）氣體未冷卻到室溫．

點評 本題考查了實驗室制備氯氣的試劑添加順序，中和滴定的 實驗操作和計算應用，熟悉氯氣實驗室制備原理及性質是解題關鍵，題目難度中等．