实验室常用浓盐酸与二氧化锰反应制取氯气．浓盐酸和二氧化锰反应过程中，浓盐酸的浓度不断降低，当盐酸浓

Question

实验室常用浓盐酸与二氧化锰反应制取氯气．浓盐酸和二氧化锰反应过程中，浓盐酸的浓度不断降低，当盐酸浓度降至临界浓度时，反应停止．方法一：甲同学利用图装置，测定盐酸浓度降至临界浓度时　反应生成氯气的体积，来探究在某温度下浓盐酸与二氧化锰反应的临界浓度．方法：A中试管有足量的MnO2，往其中加入10mol/L的浓盐酸，控制温度为80℃进行反应．甲同学进行了三次同样的实验，收集气体（体积均换算成标准状况），数据如下表： 第一次实验 第二次实验 第三次实验 盐酸的用量 10.0mL 10.0mL 10.0mL 氯气的体积 225mL 192mL 223mL回答下列问题：（1）请写出A中试管内反应的离子方程式______．（2）检验该装置的气密性的方法是______．（3）B中加入的溶液为______．（4）为计算与二氧化锰反应的浓盐酸临界浓度，甲同学的第______次实验数据应舍去．经计算反应的盐酸临界浓度为______．方法二：（5）乙同学认为该实验有不足之处：浓盐酸易挥发，会造成上述所测的临界浓度______（填“偏高”“偏低”）．乙同学提出可直接用反应后A中的溶液来测定盐酸的临界浓度：（6）以上图表中操作a的名称是______．（7）请写出A溶液中的物质与NaHCO3溶液反应的离子方程式：______．（8）根据以上数据，浓盐酸与二氧化锰制氯气的反应中浓盐酸的临界浓度为______．

Answer 1

（1）装置A中是二氧化锰和浓盐酸加热发生反应生成氯化锰，氯气和水，反应的离子方程式为：MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△   .

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
故答案为：MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△   .

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（2）依据装置中压强变化和液面变化分析设计气密性检查，检验该装置的气密性的方法是，连接好装置，微热烧杯，有部分液体进入量筒，冷却后C导气管中有液体上升，证明气密性完好；
故答案为：连接好装置，微热烧杯，有部分液体进入量筒，冷却后C导气管中有液体上升，证明气密性完好；
（3）氯气在饱和食盐水中 溶解度减小，B中是利用氯气在饱和食盐水中，氯离子浓度增大，氯气溶解度减小，减少氯气的损耗；
故答案为：饱和食盐水；
（4）依据图表数据结合化学方程式分析计算，第二组误差较大舍去，利用第一组和第三组实验数据计算得到盐酸反应的临界浓度=

(0.225+0.223) 22.4L/mol

0.010L

=0.4mol/L；
故答案为：二，0.4mol/L；
（5）浓盐酸挥发损耗氯化氢，实验测得临界浓度会偏低；
故答案为：偏低；
（6）分析流程和实验过程分析可知，分离过程中得到溶液和固体，实验操作a是过滤操作；
故答案为：过滤；
（7）浓盐酸随反应进行变化为稀盐酸不再和二氧化锰反应，加入碳酸氢钠和剩余氯化氢反应生成二氧化碳气体，反应的离子方程式为：HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O；
故答案为：HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O；
（8）依据流程生成的碳酸钙沉淀质量换算物质的量=

2.9g

100g/mol

=0.029mol，结合碳元素守恒计算剩余氯化氢物质的量为0.029mol，得到盐酸临界浓度=

0.029mol

0.005L

=0.58mol/L；
故答案为：0.58mol/L；