Question

【题目】（题文）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的______（填“氧化性”或“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Cl2，C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。

实验	操作	现象
I	常温下将MnO2和12 mol·L－1浓盐酸混合	溶液呈浅棕色，略有刺激性气味
II	将I中混合物过滤，加热滤液	生成大量黄绿色气体
III	加热MnO2和4 mol·L－1稀盐酸混合物	无明显现象

①已知MnO2呈弱碱性。I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+)或c(Cl－)较低，设计实验IV进行探究：

将实验III、IV作对比，得出的结论是________；将i、ii作对比，得出的结论是_______。

Answer 1

【答案】还原性HCl 、H2O(g)Cl2 + 2OH— ====== Cl— + ClO— + H2OMnO2 + 4HClMnCl4 + 2H2OMnCl4 ====== Cl2↑ + MnCl2III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】

试题（1）MnO2与浓盐酸反应制取Cl2的反应中，氯元素化合价由-1升高为0；（2）浓盐酸具有挥发性；（3）氯气密度大于空气，用向上排空气法收集氯气；（4）氯气与氢氧化钠溶液反应生成次氯酸钠和氯化钠；（5）①I中溶液呈浅棕色是由于MnO2与浓盐酸发生了复分解反应，复分解反应中元素化合价不变，所以MnO2与浓盐酸反应生成MnCl4和水；②II中MnCl4发生了分解反应生成MnCl2和氯气；③III、IV作对比，可以看出c(H+)或c(Cl－)增大到一定数值时都能生成氯气；将i、ii作对比，可以看出c(H+) >7mol/L放出氯气、c(Cl－) >10mol/L放出氯气；

解析：（1）MnO2与浓盐酸反应制取Cl2的反应中，氯元素化合价由-1升高为0，所以浓HCl发生氧化反应，表现浓盐酸的还原性；（2）由于浓盐酸具有挥发性，A中产生的Cl2中含有的杂质可能是HCl 、H2O(g)；（3）氯气密度大于空气，用向上排空气法收集氯气，所以装置如图；（4）氯气与氢氧化钠溶液反应生成次氯酸钠和氯化钠，反应的离子方程式是Cl2 + 2OH— == Cl— + ClO— + H2O；（5）①I中溶液呈浅棕色是由于MnO2与浓盐酸发生了复分解反应，复分解反应中元素化合价不变，所以MnO2与浓盐酸反应生成MnCl4和水，反应方程式是MnO2 + 4HClMnCl4 + 2H2O；②II中MnCl4发生了分解反应生成MnCl2和氯气，反应的化学方程式是MnCl4 == Cl2↑ + MnCl2；③III中没有明显现象的原因是c(H+)、c(Cl－) 较低，盐酸需要增大到一定浓度才能被MnO2氧化；将i、ii作对比，可以看出c(H+) >7mol/L放出氯气、c(Cl－) >10mol/L放出氯气；MnO2氧化盐酸的反应中c(H+)变化的影响大于c(Cl－)。