Question

實(shí)驗(yàn)室常用MnO₂與濃鹽酸反應(yīng)制備Cl₂（反應(yīng)裝置如圖1所示）．
（1）制備實(shí)驗(yàn)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
制備反應(yīng)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(yīng)殘余液中鹽酸的濃度，探究小組同學(xué)提出的下列實(shí)驗(yàn)方案：
甲方案：與足量AgNO₃溶液反應(yīng)，稱量生成的AgCl質(zhì)量．
乙方案：與已知量CaCO₃（過量）反應(yīng)，稱量剩余固體的質(zhì)量．
丙方案：與足量Zn反應(yīng)，測量生成的H₂體積．
繼而進(jìn)行下列判斷和實(shí)驗(yàn)：
（2）判定甲方案不可行，理由是

 

．
（3）乙方案的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，固體中含有MnCO₃，說明碳酸鈣在水中存在

 

，測定的結(jié)果會：

 

（填“偏大”、“偏小”或“準(zhǔn)確”）．
進(jìn)行丙方案實(shí)驗(yàn)：裝置如圖2所示（夾持器具已略去）．
（4）使Y形管中的殘余清液與鋅粒反應(yīng)的正確操作是將

 

轉(zhuǎn)移到

 

中．
（5）反應(yīng)完畢，每間隔1分鐘讀取氣體體積，發(fā)現(xiàn)氣體體積逐漸減小，直至不變．氣體體積逐次減小的原因是

 

（排除裝置和實(shí)驗(yàn)操作的影響因素）．
（6）小組內(nèi)又有同學(xué)提出還可采用酸堿中和滴定法測定殘余液中鹽酸的濃度，但還需經(jīng)查閱資料知道：

 

．

Answer 1

分析：（1）檢查氣密性后先向燒瓶中加入二氧化錳再用分液漏斗加入濃鹽酸加熱反應(yīng)制取氯氣；
（2）反應(yīng)過程中氯化氫的作用是做還原劑和做酸，生成物中有氯化錳，含有氯離子，加入硝酸銀只能計算得到氯離子的量不能確定是否剩余氫離子；
（3）碳酸鈣轉(zhuǎn)化為碳酸錳說明實(shí)現(xiàn)了沉淀轉(zhuǎn)化，碳酸鈣存在沉淀溶解平衡，會導(dǎo)致測定結(jié)果偏小；
（4）依據(jù)鋅粒與稀鹽酸反應(yīng)生成氫氣進(jìn)行分析解答；化學(xué)反應(yīng)釋放熱量，氣體體積具有熱脹冷縮的特點(diǎn)．使Zn粒進(jìn)入殘余清液中讓其發(fā)生反應(yīng)．這樣殘余清液就可以充分反應(yīng)，如果反過來，殘余清液不可能全部轉(zhuǎn)移到左邊．
（5）反應(yīng)完畢時，相同時間內(nèi)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(yīng)是放熱的，就可能想到氣體未冷卻；
（6）依據(jù)滴定實(shí)驗(yàn)過程中的化學(xué)反應(yīng)定量計算，氯化錳和氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化錳沉淀．

解答：解：（1）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．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）與足量AgNO₃溶液反應(yīng)，稱量生成的AgCl質(zhì)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(yīng)形成沉淀；只能計算出Cl^-的量，而不能算出H⁺的量，且n（Cl^-）＞n（H⁺）；
（3）根據(jù)題意碳酸錳的Ksp比碳酸鈣小，由于部分碳酸鈣與轉(zhuǎn)化成碳酸錳沉淀，稱量剩余的固體質(zhì)量會偏大，這樣一來反應(yīng)的固體減少，實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏小，
故答案為：沉淀溶解平衡；偏小； 
（4）使Zn粒進(jìn)入殘余清液中讓其發(fā)生反應(yīng)．這樣殘余清液就可以充分反應(yīng)，如果反過來，殘余清液不可能全部轉(zhuǎn)移到左邊，故答案為：Zn粒；殘余清液；
（5）反應(yīng)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(dāng)溫度冷卻到室溫后，氣體體積不再改變，
故答案為：裝置內(nèi)氣體尚未冷至室溫；    
（6）采用酸堿中和滴定法測定殘余液中鹽酸的濃度，堿滴定溶液先和酸反應(yīng)后再和氯化錳反應(yīng)生成氫氧化錳沉淀，需要知道錳離子開始沉淀的PH才能計算鹽酸消耗的氫氧化鈉計算剩余鹽酸的量，故答案為：Mn²⁺開始沉淀時的pH．

點(diǎn)評：本題考查了實(shí)驗(yàn)室制取氣體的實(shí)驗(yàn)步驟的掌握和應(yīng)用，以及依據(jù)酸的性質(zhì)分析、設(shè)計實(shí)驗(yàn)的能力．實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的試劑添加順序，中和滴定的實(shí)驗(yàn)操作和原理，題目難中等．