Question

自来水厂常用氯气来杀菌消毒，实验室制取氯气的原理是：MnO₂+4HCl（浓）

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MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．
（1）该反应中化合价降低的元素是

 

．
（2）实验室中能否采用制取二氧化碳的装置制取氯气并说明理由．
（3）用此方法制取的氯气往往不纯，原因是什么？

Answer 1

考点：实验室制取气体的思路,酸的物理性质及用途,有关元素化合价的计算

专题：常见气体的实验室制法、检验、干燥与净化

分析：（1）根据单质中元素的化合价为0、在化合物中正负化合价代数和为零，进行分析解答．
（2）根据反应物的状态和反应条件选择发生装置．
（3）根据浓盐酸具有挥发性，进行分析解答．

解答：解：（1）氧元素显-2价，在化合物中正负化合价代数和为零，设反应前MnO₂中Mn元素化合价为x，则x+（-2）×2=0，解得x=+4价；氯元素显-1价，设反应后MnCl₂中Mn元素化合价为y，则y+（-1）×2=0，解得y=+2价，锰元素的化合价由+4降为+2价．
（2）在实验室中制取二氧化碳常用大理石或石灰石和稀盐酸反应来制取，属于固液常温型；实验室制取氯气反应物是固体和液体，且反应条件是加热，故不能用制取二氧化碳的装置制取氯气．
（3）浓盐酸具有挥发性，受热更易挥发，会使制取的氯气混有氯化氢气体．
故答案为：（1）锰元素；（2）不能；该反应为固体和液体反应，且需要加热；（3）浓盐酸具有挥发性，受热易挥发．

点评：本题难度不大，掌握实验室制取气体时发生装置的选择依据、浓盐酸具有挥发性、化合价的原则等是正确解答本题的关键．