Question

14．實驗室用氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣的反應(yīng)方程式為：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑
回答下列問題：
（1）該反應(yīng)中被氧化的元素名稱為氧元素，還原產(chǎn)物的化學(xué)式是KCl，生成1molO₂時轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目是4N_A．
（2）從反應(yīng)后的固體混合物中分離出難溶于水的MnO₂具體操作步驟：將反應(yīng)后的混合物放在燒杯中溶解、過濾，并將沉淀洗滌、干燥．
（3）分離出的MnO₂可用于實驗室制取Cl₂，化學(xué)方程式為：MnO₂+4HCl（濃）MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，其離子方程式為MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O．
（4）若兩個反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量相同，則生成的O₂和Cl₂在相同狀況下的體積比為1：2．
（5）以上兩個反應(yīng)都用到MnO₂，其作用分別是催化劑、氧化劑．

Answer 1

分析 （1）元素化合價升高被氧化，元素化合價降低被還原，得到還原產(chǎn)物，根據(jù)O元素的化合價變化計算轉(zhuǎn)移電子數(shù)；
（2）二氧化錳不溶于水，用過濾的方法分離；
（3）在加熱條件下，二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水；
（4）根據(jù)方程式分析計算；
（5）氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣時二氧化錳不參加反應(yīng)，MnO₂與濃鹽酸反應(yīng)生成氯氣時二氧化錳中Mn元素的化合價降低．

解答 解：（1）2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑反應(yīng)中，O元素化合價升高被氧化，Cl元素化合價降低被還原，得到的KCl為還原產(chǎn)物，O元素的化合價從-2價升高到0價，則生成1molO₂時轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目是4N_A；
故答案為：氧元素；KCl；4N_A；
（2）氯酸鉀和二氧化錳混合物加熱，氯酸鉀分解生成氯化鉀，則反應(yīng)后固體混合物為二氧化錳和氯化鉀，加水溶解，二氧化錳不溶于水，然后過濾、洗滌、干燥，得到二氧化錳固體；
故答案為：將反應(yīng)后的混合物放在燒杯中溶解、過濾，并將沉淀洗滌、干燥；
（3）在加熱條件下，二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水，其反應(yīng)的離子方程式為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（4）2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑的反應(yīng)中生成3mol氧氣轉(zhuǎn)移12mol電子，MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cl₂↑+MnCl₂+2H₂O反應(yīng)中，生成1mol氯氣轉(zhuǎn)移2mol電子，則轉(zhuǎn)移1mol電子時生成6mol氯氣，所以轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量相同，則生成的O₂和Cl₂在相同狀況下的體積比為3：6=1：2；
故答案為：1：2．
（5）氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣時二氧化錳不參加反應(yīng)，二氧化錳作催化劑，MnO₂與濃鹽酸反應(yīng)生成氯氣時二氧化錳中Mn元素的化合價降低，二氧化錳作氧化劑；
故答案為：催化劑；氧化劑．

點評 本題考查了氧化還原反應(yīng)、物質(zhì)分離的基本操作、離子方程式的書寫、電子轉(zhuǎn)移數(shù)的計算等，題目難度中等，側(cè)重于基礎(chǔ)知識的綜合應(yīng)用的考查，注意把握氧化還原反應(yīng)中化合價的變化的分析判斷．