题目内容
【题目】实验室中用氯酸钾、铁、盐酸、二氧化锰和碳酸钙制取氢气、氧气和二氧化碳。
(1)写出实验室制取这三种气体的化学方程式,注明反应的基本类型。
①制氢气:_____________,反应类型:____________;
②制氧气:____________,反应类型:____________;
③制二氧化碳:_______________,反应类型____________。
(2)实验室中可用二氧化锰和浓盐酸共热制取氯气,已知反应中还生成二氯化锰和水,则该反应________(填“是”或“不是”)氧化还原反应,判断的依据是______________,若是氧化还原反应,则请标出该反应电子转移的方向(从还原剂中变价元素出发指向氧化剂中变价元素)和数目;若不是氧化还原反应,则本空不用作答:_______________。
(3)在实验室制取氧气和氯气的反应中,都要用到二氧化锰。在制取氧气的反应中,二氧化锰作________剂,在制取氯气的反应中,二氧化锰作________剂。在实验室制取氢气和氯气的反应中,都用到盐酸,在制取氢气的反应中,HCl作________剂,在制取氯气的反应中,HCl作________剂。
【答案】Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ 置换反应 2KClO32KCl+3O2↑ 分解反应 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 复分解反应 是 在反应中有关元素的化合价发生了改变 催化 氧化 氧化 还原
【解析】
(1)①实验室制氢气,通常用锌粒和稀硫酸或稀盐酸发生置换反应,根据提供的药品,用铁代替锌和盐酸反应:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,反应类型为置换反应;
②实验室制氧气,可以用加热分解KClO3的方法,用MnO2作催化剂,反应方程式为:2KClO32KCl+3O2↑,反应类型为分解反应;
③实验室制二氧化碳,用大理石和稀盐酸反应:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,反应类型为复分解反应。
(2)实验室中可用二氧化锰和浓盐酸共热制取氯气,由于有单质氯气生成,一定有氯元素的化合价发生了变化,所以该反应是氧化还原反应。反应方程式为MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O,在该反应中,Mn的化合价从+4价降低到了+2价,Cl的化合价部分从-1价升高到了0价, 1molMnO2得到2mol电子,4molHCl中的2molHCl失去了2mol电子,所以用单线桥表示该反应中的电子转移为:。
(3)在实验室制取氧气和氯气的反应中,都要用到二氧化锰。在制取氧气的反应中,二氧化锰作催化剂,在制取氯气的反应中,二氧化锰得电子,作氧化剂。在实验室制取氢气和氯气的反应中,都用到盐酸,在制取氢气的反应中,HCl中+1价的H化合价降低,所以HCl作氧化剂,在制取氯气的反应中,HCl中-1价的Cl化合价升高,所以HCl作还原剂。