Question

【題目】實驗室常用MnO2與濃鹽酸反應制備Cl2(反應裝置如圖所示)

(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.為測定已分離出過量MnO2后的反應殘余液中鹽酸的濃度，探究小組提出下列實驗方案：

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：判定甲方案不可行，理由是______________。

(3)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。

采用此方案還需查閱資料知道的數據是：________。

(4)丙方案的實驗發現，剩余固體中含有MnCO3，說明碳酸鈣在水中存在______，測定的結果會：______(填“偏大”、“偏小”或“準確”)

(5)進行丁方案實驗：裝置如圖所示(夾持器具已略去)

①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。

②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】ACB 殘余清液中，n(Cl-)＞n(H+) 0.1100 Mn2+開始沉淀時的pH 沉淀溶解平衡 偏小 鋅粒 殘余清液 裝置內氣體尚未冷卻至室溫

【解析】

(1)依據反應物及制取氣體的一般操作步驟分析解答；

(2)甲方案中二氧化錳與濃鹽酸反應生成氯化錳，氯化錳也會與硝酸銀反應；

(3)依據滴定實驗過程中的化學反應列式計算；

(4)部分碳酸鈣沉淀轉化成碳酸錳沉淀，會造成稱量剩余的固體質量偏大；

(5)依據鋅粒與稀鹽酸反應生成氫氣的反應為放熱反應分析解答。

(1)實驗室用MnO2與濃鹽酸反應制備Cl2，實驗順序一般是組裝裝置，檢查氣密性，加入固體藥品，再加入液藥品，最后再加熱，因此檢查裝置氣密性后，先加入固體，再加入液體濃鹽酸，然后加熱，則依次順序是ACB，故答案為：ACB；

(2)二氧化錳與濃鹽酸反應生成氯化錳，氯化錳也會與硝酸銀反應，即殘余清液中，n(Cl-)＞n(H+)，不能測定鹽酸的濃度，所以甲方案錯誤，故答案為：殘余清液中，n(Cl-)＞n(H+)(或二氧化錳與濃鹽酸反應生成氯化錳，也會與硝酸銀反應)；

(3)a、量取試樣20.00mL，用0.1000molL-1 NaOH標準溶液滴定，消耗22.00mL，由cHClVHCl=cNaOHVNaOH可得出鹽酸的濃度為=0.1100mol/L；故答案為：0.1100；

b、反應后的溶液中含有氯化錳，氯化錳能夠與NaOH反應生成氫氧化錳沉淀，因此采用此方案還需查閱資料知道的數據是Mn2+開始沉淀時的pH，故答案為：Mn2+開始沉淀時的pH；

(4)難溶性碳酸鈣轉化為碳酸錳說明實現了沉淀的轉化，說明碳酸鈣在水中存在沉淀溶解平衡；由于部分碳酸鈣轉化成碳酸錳沉淀，導致稱量剩余的固體質量會偏大，使得鹽酸的量偏少，實驗結果偏小，故答案為：沉淀溶解平衡；偏小；

(5)①丁同學的方案中使Y形管中的殘余清液與鋅粒反應的正確操作是將Y形管中的鋅粒慢慢轉移到殘余清液中反應，故答案為：鋅粒；殘余清液；

②金屬與酸的反應為放熱反應，反應完畢，氣體溫度較高，因此隨著時間的延長，氣體體積逐漸減小，當溫度冷卻到室溫后，氣體體積不再改變，故答案為：裝置內氣體尚未冷卻至室溫。