Question

【題目】（題文）某研究小組制備氯氣并對產生氯氣的條件進行探究。

（1）裝置A中用MnO2與濃鹽酸反應制取Cl2，利用了濃HCl的______（填“氧化性”或“還原性”）。

（2）A中產生的氣體不純，含有的雜質可能是______。

（3）B用于收集Cl2，請完善裝置B并用箭頭標明進出氣體方向。____________

（4）C用于吸收多余的Cl2，C中發生反應的離子方程式是______。

（5）該小組欲研究鹽酸的濃度對制Cl2的影響，設計實驗進行如下探究。

實驗	操作	現象
I	常溫下將MnO2和12 mol·L－1濃鹽酸混合	溶液呈淺棕色，略有刺激性氣味
II	將I中混合物過濾，加熱濾液	生成大量黃綠色氣體
III	加熱MnO2和4 mol·L－1稀鹽酸混合物	無明顯現象

①已知MnO2呈弱堿性。I中溶液呈淺棕色是由于MnO2與濃鹽酸發生了復分解反應，化學方程式是________。

②II中發生了分解反應，反應的化學方程式是________。

③III中無明顯現象的原因，可能是c(H+)或c(Cl－)較低，設計實驗IV進行探究：

將實驗III、IV作對比，得出的結論是________；將i、ii作對比，得出的結論是_______。

Answer 1

【答案】還原性HCl 、H2O(g)Cl2 + 2OH— ====== Cl— + ClO— + H2OMnO2 + 4HClMnCl4 + 2H2OMnCl4 ====== Cl2↑ + MnCl2III中沒有明顯現象的原因是c(H+)、c(Cl－) 較低，需要增大到一定濃度才能被MnO2氧化MnO2氧化鹽酸的反應中c(H+)變化的影響大于c(Cl－)

【解析】

試題（1）MnO2與濃鹽酸反應制取Cl2的反應中，氯元素化合價由-1升高為0；（2）濃鹽酸具有揮發性；（3）氯氣密度大于空氣，用向上排空氣法收集氯氣；（4）氯氣與氫氧化鈉溶液反應生成次氯酸鈉和氯化鈉；（5）①I中溶液呈淺棕色是由于MnO2與濃鹽酸發生了復分解反應，復分解反應中元素化合價不變，所以MnO2與濃鹽酸反應生成MnCl4和水；②II中MnCl4發生了分解反應生成MnCl2和氯氣；③III、IV作對比，可以看出c(H+)或c(Cl－)增大到一定數值時都能生成氯氣；將i、ii作對比，可以看出c(H+) >7mol/L放出氯氣、c(Cl－) >10mol/L放出氯氣；

解析：（1）MnO2與濃鹽酸反應制取Cl2的反應中，氯元素化合價由-1升高為0，所以濃HCl發生氧化反應，表現濃鹽酸的還原性；（2）由于濃鹽酸具有揮發性，A中產生的Cl2中含有的雜質可能是HCl 、H2O(g)；（3）氯氣密度大于空氣，用向上排空氣法收集氯氣，所以裝置如圖；（4）氯氣與氫氧化鈉溶液反應生成次氯酸鈉和氯化鈉，反應的離子方程式是Cl2 + 2OH— == Cl— + ClO— + H2O；（5）①I中溶液呈淺棕色是由于MnO2與濃鹽酸發生了復分解反應，復分解反應中元素化合價不變，所以MnO2與濃鹽酸反應生成MnCl4和水，反應方程式是MnO2 + 4HClMnCl4 + 2H2O；②II中MnCl4發生了分解反應生成MnCl2和氯氣，反應的化學方程式是MnCl4 == Cl2↑ + MnCl2；③III中沒有明顯現象的原因是c(H+)、c(Cl－) 較低，鹽酸需要增大到一定濃度才能被MnO2氧化；將i、ii作對比，可以看出c(H+) >7mol/L放出氯氣、c(Cl－) >10mol/L放出氯氣；MnO2氧化鹽酸的反應中c(H+)變化的影響大于c(Cl－)。