Question

12．实验室制备气体时，可根据反应物的状态、反应条件和生成气体的性质来选择气体的发生装置．

编号	A	B	C
发生装置

（1）实验室用氯酸钾和二氧化锰制氧气时，可选用的发生装置是A（写编号），高锰酸钾和二氧化锰都是强氧化剂，均可将浓盐酸氧化为氯气．
（a）用浓盐酸和高锰酸钾制氯气的反应方程式如下：2KMnO₄+16HCl→2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O
（2）标出电子转移的方向和数目，
（3）反应中Cl元素被氧化，KMnO₄是氧化剂，
（4）当有1mol电子转移时，可生成气体11.2L（标准状况下）
（b）用浓盐酸和二氧化锰制氯气是实验宣更加常用的方法
（5）实验室用该方法制氯气时，可选用的发生装置是C（写编号），
（6）写出该反应的化学方程式：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
（7）实验结束清洗仪器时，为了减少烧瓶中残留氯气对环境的污染，可以向烧瓶中加入的溶液是NaOH，有关的化学方程式Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O．

Answer 1

分析 （1）实验室用氯酸钾和二氧化锰制氧气时，选择固体加热装置；
（a）反应中锰元素全部被还原，锰元素化合价由+7价降低为+2价，氯元素化合价由HCl中的-1升高为氯气中的0价，反应电子转移的数目为10e^-；
（2）双线桥标出反应中电子的转移方向和数目；
（3）元素化合价升高被氧化，元素化合价降低被还原做氧化剂；
（4）依据化学方程式定量关系计算；
（5）用浓盐酸和二氧化锰制氯气是实验室常用的方法，属于固体+液体$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$气体；
（6）浓盐酸与二氧化锰反应生成氯化锰、氯气、水；
（7）生成氯气有毒，应选NaOH溶液吸收尾气，氯气和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水．

解答 解：（1）实验室用氯酸钾和二氧化锰制氧气时，选择固体加热装置，只有A装置符合，
故答案为：A；
（2）反应2KMnO₄+16HCl（浓）=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O中，Mn元素的化合价由+7降低为+2，KMnO₄为氧化剂，得到的电子为2×（7-2）e^-=10e^-，Cl元素的化合价由-1升高为0，HCl为还原剂，Cl元素被氧化，失去的电子为5×2×（1-0）e^-=10e^-，双线桥标出反应中电子的转移方向和数目为，
故答案为：；
（3）Mn元素的化合价由+7降低为+2，KMnO₄为氧化剂，得到的电子为2×（7-2）e^-=10e^-，Cl元素的化合价由-1升高为0，HCl为还原剂，Cl元素被氧化，
故答案为：Cl；KMnO₄；
（4）当有1mol电子转移时，可生成气体1mol×$\frac{5}{10}$×22.4L/mol=11.2L，
故答案为：11.2；
（5）用浓盐酸和二氧化锰制氯气是实验室常用的方法，属于固体+液体$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$气体，选择装置C，
故答案为：C；
（6）浓盐酸与二氧化锰反应生成氯化锰、氯气、水，反应为MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
故答案为：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（7）生成氯气有毒，应选NaOH溶液吸收尾气，则可以向烧瓶中加入的溶液是NaOH，发生的反应为：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，
故答案为：NaOH；Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O．

点评 本题考查常见气体的制备，为高频考点，把握制备原理及实验装置的作用为解答的关键，注意物质的性质及氧化还原反应原理的分析，题目难度中等．