题目内容
【题目】某化学小组研究盐酸被氧化的条件,进行如下实验。
(1)研究盐酸被MnO2氧化。
实验 | 操作 | 现象 |
Ⅰ | 常温下将MnO2和12mol/L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4mol/L稀盐酸混合物 | 无明显现象 |
①Ⅰ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,设计试验Ⅳ进行探究(如图1):
将实验Ⅲ、Ⅳ作对比,得出的结论是_______;将实验现象Ⅳ中的i、ii作对比,得出的结论是_______。
④用如图装置(a、b均为石墨电极)进行实验Ⅴ:
ⅰ、K闭合时,指针向左偏转
ⅱ、向右管中滴加浓H2SO4至c(H+)>7mol/L,指针偏转幅度变化不大
ⅲ、再向左管中滴加浓H2SO4至c(H+)>7mol/L,指针向左偏转幅度增大
将实验V中的ⅰ和ⅱ、ⅲ作对比,得出的结论是___________。
(2)研究盐酸能否被氧化性酸氧化。
①烧瓶中放入浓H2SO4,通过分液漏斗向烧瓶中滴加浓盐酸,烧瓶上方立即产生白雾,用湿润的淀粉KI试纸检验,无明显现象。由此得出浓硫酸___________(填“能”或“不能”)氧化盐酸。
②向试管中加入3mL浓盐酸,在加入1mL浓HNO3,试管内液体逐渐变为橙色,加热,产生棕黄色气体,经检验含有NO2。
通过实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ证明混合气体中含有Cl2,Ⅲ的操作是_________。
实验 | 操作 | 现象 |
Ⅰ | 将湿润的淀粉KI试纸伸入棕黄色气体中 | 试纸先变蓝,后褪色 |
Ⅱ | 将湿润的淀粉KI试纸伸入纯净Cl2中 | 试纸先变蓝,后褪色 |
Ⅲ | …… | 试纸先变蓝,不褪色 |
(3)由上述实验得出:盐酸能否被氧化与氧化剂的种类、__________有关。
【答案】 MnO2 + 4HCl == MnCl4 + 2H2O MnCl4 Cl2↑ + MnCl2 III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-) HCl的还原性与c(H+)无关,MnO2的氧化性与c(H+)有关,c(H+)越大,MnO2的氧化性越强 不能 将湿润的淀粉KI试纸伸入纯净的NO2中 c(Cl-)、c(H+)(或浓度)
【解析】试题分析:本题以二氧化锰与盐酸为载体,探究氧化剂的种类(第2小问)、c(Cl-)或c(H+)(第1小问) 能否盐酸氧化。
(1)①MnO2与浓盐酸发生了复分解反应,其反应式为MnO2 + 4HCl == MnCl4 + 2H2O;②将Ⅰ中混合物过滤得到滤液成分为MnCl4、HCl,加热滤液,发生了分解反应,生成大量黄绿色气体,故反应式为MnCl4 Cl2↑ + MnCl2;③由实验IV可知, c(H+)或c(Cl-)需要增大到一定浓度的盐酸才能被MnO2氧化,故III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;④ii与i对比,向右管中滴加浓H2SO4至c(H+)>7mol/L,指针偏转幅度变化不大,说明HCl的还原性与c(H+)无关;iii与i对比,向左管中滴加浓H2SO4至c(H+)>7mol/L,指针向左偏转幅度增大,说明MnO2的氧化性与c(H+)有关,c(H+)越大,MnO2的氧化性越强;(2)①根据实验现象“用湿润的淀粉KI试纸检验,无明显现象”,说明Cl—并未被浓硫酸氧化,由此得出浓硫酸不能氧化盐酸;②证明混合气体中含有Cl2,需要用Cl2、NO2作对比实验,故操作III为湿润的淀粉KI试纸伸入纯净的NO2中,观察现象;(3)本实验探究氧化剂的种类(第2小问)、c(Cl-)或c(H+)(第1小问) 能否盐酸氧化。