题目内容

【题目】某研究小组制备氯气并对产生氯气的条件进行探究。

(1)装置A中用MnO2与浓盐酸反应制取Cl2,利用了浓HCl___________(氧化性还原性”)

(2)A中产生的气体不纯,含有的杂质可能是___________

(3)B用于收集Cl2,请完善装置B并用箭头标明进出气体方向_____________

(4)C用于吸收多余的Cl2C中发生反应的离子方程式是____________________________________________________________

(5)该小组欲研究盐酸的浓度对制Cl2的影响,设计实验进行如下探究。

已知MnO2呈弱碱性。中溶液呈浅棕色是由于MnO2与浓盐酸发生了复分解反应,化学方程式是___________________________________________________

②Ⅱ中发生了分解反应,反应的化学方程式是__________________________________

③Ⅲ中无明显现象的原因,可能是c(H)c(Cl)较低,设计实验进行探究:

将实验Ⅲ、Ⅳ作对比,得出的结论是____________________________

作对比,得出的结论是___________________________________

【答案】还原性 HClH2O(g) Cl22OH=ClClOH2O MnO24HCl=MnCl42H2O MnCl4=Cl2MnCl2 中没有明显现象的原因是c(H)c(Cl) 较低,需要增大到一定浓度才能被MnO2氧化 MnO2氧化盐酸的反应中c(H)变化的影响大于c(Cl)

【解析】

1)二氧化锰和浓盐酸在加热的条件下反应生成氯气,元素失电子化合价升高发生氧化反应,元素得电子化合价降低发生还原反应;

2MnO2与浓盐酸反应制取Cl2中混有氯化氢和水蒸气;

3)氯气的密度比空气的密度大,采用向上排空气法收集氯气;

4C中氢氧化钠溶液用于吸收多余的Cl2,生成氯化钠、次氯酸钠和水;

5)①复分解反应为两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物;

②将Ⅰ中混合物过滤,加热滤液,Ⅱ中发生了分解反应,结合氧化还原反应单质守恒分析锰元素被还原的价态和物质;

中无明显现象的原因,可能是c(H)c(Cl)较低,将ⅰ、ⅱ做对比加热MnO2和4moL-1稀盐酸混合物,加热硫酸和加入氯化钠当生成黄绿色气体,其中氢离子浓度小于氯离子的浓度。

1)二氧化锰和浓盐酸在加热的条件下反应生成氯气,氯元素化合价升高,锰元素的化合价降低,氯化氢做还原剂,利用氯化氢的还原性;

2)用MnO2与浓盐酸在加入条件下反应制取Cl2,浓盐酸中的氯化氢易挥发,故Cl2含有杂质为HClH2O(g)

3)氯气的密度比空气的密度大,采用向上排空气法,长导管进气,短导管出气,收集氯气的装置图为:

4C用于吸收多余的Cl2,防止污染环境,C中发生反应的离子方程式是:Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O

5)①MnO2呈弱碱性。中溶液呈浅棕色是由于MnO2与浓盐酸发生了复分解反应,酸碱中和反应生成盐和水,化学方程式是:MnO2+ 4HCl=MnCl4+2 H2O

②Ⅱ中发生了分解反应,将Ⅰ中混合物过滤,加热滤液分解生成MnCl2Cl2,反应的化学方程式是:MnCl4= MnCl2+Cl2

中无明显现象的原因,可能是c(H)c(Cl)较低,将实验Ⅲ、Ⅳ作对比,得出的结论是中无明显现象的原因是c(H+)c(Cl-)较低,需要增大到一定浓度,才能被MnO2氧化,将作对比,加热MnO2和4moL-1稀盐酸混合物,加热硫酸和加入氯化钠当生成黄绿色气体,其中氢离子浓度小于氯离子的浓度,得出的结论是MnO2氧化盐酸的反应中c(H+)变化的影响大于c(Cl-)

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已知:①亚硝酸钠(NaNO2)是一种白色至浅黄色晶体或粉末,受热易分解,露置于空气中缓慢氧化。

KMnO4在中性或碱性溶液中的还原产物为MnO2,在酸性条件下为Mn2+

请回答:

1)下列操作或描述正确的是________

A. 步骤①调节NONO2比例使尾气被碱液充分吸收,且提高NaNO2产率

B. 在吸收塔中含硝尾气从底部通入,Na2CO3溶液从塔顶喷淋

C. 母液中溶质只有Na2CO3NaNO3

D. 所得NaNO2固体产品中含有杂质NaNO3

2)离心分离是一种固液分离操作,步骤④可用以下三个操作中的________(选最佳)代替。

3NaNO2产品纯度分析。若用NaNO2待测液滴定酸性KMnO4标准溶液,终点现象是___,测定结果与真实值非常接近;而采用酸性KMnO4标准液滴定NaNO2待测液的方法进行测定,根据滴定结果计算NaNO2产品纯度总是大于100%,可能的原因是________

4)已知相关物质的溶解表如下:

物质

0

20

40

60

80

Na2CO3

7

21.5

49

46

43.9

K2CO3

105

111

117

127

140

NaNO2

71.2

80.8

94.9

111

113

KNO2

279

306

329

348

376

i)根据相关物质溶解性信息,写出步骤⑥的化学方程式________

ii)步骤⑥正确的操作顺序为:b__________c

a85℃下蒸发浓缩,并不断将析出的Na2CO3晶体捞出

bNaNO2溶液与K2CO3溶液充分混合

c 离心分离,在6070℃下干燥,迅速冷却,密封储存

d 热溶液冷却结晶获得高纯KNO2

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