Question

實驗室以MnO₂和濃鹽酸反應制Cl₂并凈化和收集的裝置如圖所示，試回答以下問題：
（1）如何檢驗裝置的氣密性？
（2）凈化裝置的順序能否顛倒？為什么？
（3）以含14.6g HCl的濃鹽酸與足量的MnO₂充分反應，制得的Cl₂在標準狀況下總小于2.24L，原因可能是①

隨著反應進行，鹽酸濃度變小，MnO₂與稀鹽酸不反應，該反應停止

；
②

加熱過快，部分HCl揮發

．
（4）據4HCl（濃）+MnO₂

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；4HCl（g）+O₂

CuCl2        .

400℃～500℃

2H₂O+2Cl₂；16HCl（濃）+2KMnO₄═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O．判斷MnO₂、O₂、KMnO₄的氧化性由強到弱的順序是

KMnO₄＞MnO₂＞O₂

．

Answer 1

分析：（1）根據檢查裝置氣密性的方法及注意事項分析，設法使裝置內外形成氣壓差是氣密性檢查的常用手段；
（2）先用飽和食鹽水除去氯氣中的氯化氫氣體，后用濃硫酸干燥氯氣，顛倒則Cl₂經飽和食鹽水除去HCl時會重新混入水蒸氣；
（3）二氧化錳與濃鹽酸反應，與稀鹽酸不反應；
（4）根據反應條件判斷反應的難易程度，反應條件越少的氧化還原反應越容易發生，越容易發生的氧化還原反應氧化劑的氧化性越強分析解答．

解答：解：（1）裝置氣密性檢驗的原理是：通過氣體發生器與附設的液體構成封閉體系，依據改變體系內壓強時產生的現象（如氣泡的生成、水柱的形成、液面的升降等）來判斷裝置氣密性的好壞，所以檢查該裝置的氣密性需將導管末端插入水中，用酒精燈微熱燒瓶，導管口有氣泡冒出，移開酒精燈，片刻導管中形成一段穩定的水柱，則證明裝置的氣密性良好，
答：將導管末端插入水中，用酒精燈微熱燒瓶，導管口有氣泡冒出，移開酒精燈，片刻導管中形成一段穩定的水柱，則證明裝置的氣密性良好；
（2）用飽和食鹽水除去氯氣中的氯化氫氣體，用濃硫酸干燥氯氣，先吸收HCl，再干燥，如顛倒則Cl₂經飽和食鹽水除去HCl時會重新混入水蒸氣，
答：不能；如顛倒則Cl₂經飽和食鹽水除去HCl時會重新混入水蒸氣；
（3）濃鹽酸與足量MnO₂反應制取Cl₂，反應需要加熱，氯化氫易揮發，加熱過快，部分HCl揮發，同時反應消耗氯化氫，并生成水，隨反應的不斷進行濃鹽酸的濃度逐漸變稀，稀鹽酸不反應不與MnO₂反應，
故答案為：①隨著反應進行，鹽酸濃度變小，MnO₂與稀鹽酸不反應，該反應停止；②加熱過快，部分HCl揮發；
（4）①4HCl（濃）+MnO₂

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；②4HCl（g）+O₂

CuCl2        .

400℃～500℃

2H₂O+2Cl₂；③16HCl（濃）+2KMnO₄═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，①的反應條件是加熱，②的反應條件是加熱和催化劑，③沒有反應條件，反應條件越少的氧化還原反應越容易發生，越容易發生的氧化還原反應氧化劑的氧化性越強，所以氧化性最強的是高錳酸鉀，其次是二氧化錳，最后是氧氣，
故答案為：KMnO₄＞MnO₂＞O₂．

點評：本題考查氯氣的制取原理、氧化劑氧化性強弱的判斷，關鍵是清楚實驗的目的與原理，注意（4）根據反應條件進行氧化劑氧化性強弱的判斷為該題的難點，題目難度中等．