Question

【題目】瑞典化學(xué)家舍勒在研究軟錳礦(主要成分是MnO2)的過程中，將其與濃鹽酸混合加熱，產(chǎn)生了黃綠色氣體。

(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________。

(2)反應(yīng)中氧化劑是_______（填化學(xué)式），錳元素的化合價________（填“升高”或“降低”）。若消耗了17.4 g MnO2，則生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下Cl2的體積是_______L，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是______mol。

(3)用此反應(yīng)制得的氯氣中�；煊�_______，要收集到干燥純凈的氯氣，應(yīng)使氣體依次通過裝有_______、_______的洗氣瓶后再收集。

Answer 1

【答案】MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O MnO2 降低 4.48 0.4 HCl、水蒸氣 飽和氯化鈉溶液 濃硫酸

【解析】

(1)MnO2與濃鹽酸混合加熱，發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生氯氣；

(2)在反應(yīng)中，元素化合價升高，失去電子，物質(zhì)作還原劑；元素化合價降低，得到電子，物質(zhì)作氧化劑；根據(jù)方程式中物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系，利用MnO2的質(zhì)量計算反應(yīng)產(chǎn)生的Cl2的物質(zhì)的量，并根據(jù)V=n·Vm計算氯氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積；根據(jù)元素化合價升降總數(shù)等于反應(yīng)過程中電子轉(zhuǎn)移總數(shù)計算電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量；

(3)根據(jù)鹽酸具有揮發(fā)性，結(jié)合反應(yīng)需要在加熱條件下分析氯氣中混有的雜質(zhì)，除雜的順序是先除去其它雜質(zhì)，最后干燥。

(1)MnO2與濃鹽酸混合加熱，產(chǎn)生了黃綠色Cl2，反應(yīng)的方程式為：MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O；

(2)在該反應(yīng)中，Mn元素化合價由反應(yīng)前MnO2中的+4價變?yōu)榉磻?yīng)后MnCl2中的+2價，化合價降低，得到電子，所以MnO2作氧化劑；17.4 g MnO2的物質(zhì)的量為n(MnCl2)=17.4 g÷87 g/mol= 0.2 mol，根據(jù)方程式MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O可知：每有1 mol MnO2反應(yīng)，會產(chǎn)生1 mol Cl2，則0.2 mol MnO2反應(yīng)產(chǎn)生Cl2的物質(zhì)的量是0.2 mol，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積V=n·Vm=0.2 mol×22.4 L/mol=4.48 L；由方程式可知：1 mol MnO2反應(yīng)，轉(zhuǎn)移2 mol 電子，則0.2 mol MnO2反應(yīng)，轉(zhuǎn)移0.4 mol 電子；

(3)用濃鹽酸與二氧化錳混合加熱制取氯氣，濃鹽酸具有揮發(fā)性，反應(yīng)在溶液中進(jìn)行，因此制取得到的氯氣中含有雜質(zhì)HCl和水蒸氣，要收集到干燥純凈的氯氣，應(yīng)使氣體先通過裝有飽和氯化鈉水的洗氣瓶除去雜質(zhì)HCl，然后再通過濃硫酸進(jìn)行干燥，最后再進(jìn)行收集。