Question

【題目】實驗室所用少量氯氣是用下列方法制取的：4HCl(濃)+MnO2Cl2↑+MnCl2+2H2O，試回答下列問題：

(1)該反應中氧化劑與還原劑的物質的量比為：__。

(2)寫出該反應的離子方程式：___。

(3)當有0.2mol電子轉移時，生成標準狀況下Cl2的體積是___L。

(4)若用足量二氧化錳與50ml36.5%1.2g/ml濃鹽酸反應，制得的Cl2在標準狀況下總小于3.36L，原因可能是①__，②__。

(5)檢驗氯氣是否收集滿的方法是用___試紙靠近集氣瓶口，若試紙變藍證明氯氣已收集滿。

Answer 1

【答案】1：2 4H++2Cl-+MnO2Cl2↑+Mn2++2H2O 2.24 HCl揮發 濃鹽酸隨反應進行變為稀鹽酸，不再與MnO2反應 濕潤的淀粉碘化鉀

【解析】

該反應中，錳元素化合價降低，MnO2是氧化劑，氯元素化合價升高，HCl是還原劑，當4mol HCl 參加反應時，只有2mol氯元素從-1價升高為0價，被氧化；由于濃鹽酸易揮發，且只有濃鹽酸與二氧化錳反應，反應過程中濃鹽酸會逐漸變稀，稀到一定程度反應不再進行；氯氣可從碘化鉀中置換出碘，碘遇淀粉變藍色，據此分析解答。

(1)該反應中，錳元素化合價降低，MnO2是氧化劑，氯元素化合價升高，HCl是還原劑，當4mol HCl 參加反應時，只有2mol氯元素從-1價升高為0價，被氧化，即只有2mol HCl 起到還原劑的作用，因此，該反應中氧化劑與還原劑的物質的量比為1：2；

(2)該反應的離子方程式：4H++2Cl-+MnO2Cl2↑+Mn2++2H2O；

(3)氯元素從-1價升高為0價，每生成1mol Cl2，轉移2mol電子。當有0.2mol電子轉移時，生成0.1mol Cl2，這些氯氣在標準狀況下的體積為0.1mol×22.4L/mol=2.24L；

(4)50mL36.5%1.2g/mL濃鹽酸中含有氯化氫的物質的量為=0.6mol，根據反應4HCl(濃)+MnO2Cl2↑+MnCl2+2H2O，若0.6molHCl完全反應轉化為Cl2，生成Cl2的物質的量為0.15mol，標況下的體積為3.36L；由于濃鹽酸易揮發，且只有濃鹽酸與二氧化錳反應，反應過程中濃鹽酸會逐漸變稀，稀到一定程度反應不再進行，因此0.6mol的HCl不能完全反應，則生成的Cl2的總物質的量小于0.15mol，標況下的體積也小于3.36L；

(5)氯氣可從碘化鉀中置換出碘，碘遇淀粉變藍色，因此，檢驗氯氣是否收集滿的方法是用濕潤的淀粉碘化鉀試紙靠近集氣瓶口，若試紙變藍證明氯氣已收集滿。