Question

【題目】實(shí)驗(yàn)室所用少量氯氣是用下列方法制取的：4HCl(濃)+MnO2Cl2↑+MnCl2+2H2O，試回答下列問題：

(1)該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量比為：__。

(2)寫出該反應(yīng)的離子方程式：___。

(3)當(dāng)有0.2mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下Cl2的體積是___L。

(4)若用足量二氧化錳與50ml36.5%1.2g/ml濃鹽酸反應(yīng)，制得的Cl2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下總小于3.36L，原因可能是①__，②__。

(5)檢驗(yàn)氯氣是否收集滿的方法是用___試紙靠近集氣瓶口，若試紙變藍(lán)證明氯氣已收集滿。

Answer 1

【答案】1：2 4H++2Cl-+MnO2Cl2↑+Mn2++2H2O 2.24 HCl揮發(fā) 濃鹽酸隨反應(yīng)進(jìn)行變?yōu)橄←}酸，不再與MnO2反應(yīng) 濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀

【解析】

該反應(yīng)中，錳元素化合價(jià)降低，MnO2是氧化劑，氯元素化合價(jià)升高，HCl是還原劑，當(dāng)4mol HCl 參加反應(yīng)時(shí)，只有2mol氯元素從-1價(jià)升高為0價(jià)，被氧化；由于濃鹽酸易揮發(fā)，且只有濃鹽酸與二氧化錳反應(yīng)，反應(yīng)過程中濃鹽酸會(huì)逐漸變稀，稀到一定程度反應(yīng)不再進(jìn)行；氯氣可從碘化鉀中置換出碘，碘遇淀粉變藍(lán)色，據(jù)此分析解答。

(1)該反應(yīng)中，錳元素化合價(jià)降低，MnO2是氧化劑，氯元素化合價(jià)升高，HCl是還原劑，當(dāng)4mol HCl 參加反應(yīng)時(shí)，只有2mol氯元素從-1價(jià)升高為0價(jià)，被氧化，即只有2mol HCl 起到還原劑的作用，因此，該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量比為1：2；

(2)該反應(yīng)的離子方程式：4H++2Cl-+MnO2Cl2↑+Mn2++2H2O；

(3)氯元素從-1價(jià)升高為0價(jià)，每生成1mol Cl2，轉(zhuǎn)移2mol電子。當(dāng)有0.2mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，生成0.1mol Cl2，這些氯氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.1mol×22.4L/mol=2.24L；

(4)50mL36.5%1.2g/mL濃鹽酸中含有氯化氫的物質(zhì)的量為=0.6mol，根據(jù)反應(yīng)4HCl(濃)+MnO2Cl2↑+MnCl2+2H2O，若0.6molHCl完全反應(yīng)轉(zhuǎn)化為Cl2，生成Cl2的物質(zhì)的量為0.15mol，標(biāo)況下的體積為3.36L；由于濃鹽酸易揮發(fā)，且只有濃鹽酸與二氧化錳反應(yīng)，反應(yīng)過程中濃鹽酸會(huì)逐漸變稀，稀到一定程度反應(yīng)不再進(jìn)行，因此0.6mol的HCl不能完全反應(yīng)，則生成的Cl2的總物質(zhì)的量小于0.15mol，標(biāo)況下的體積也小于3.36L；

(5)氯氣可從碘化鉀中置換出碘，碘遇淀粉變藍(lán)色，因此，檢驗(yàn)氯氣是否收集滿的方法是用濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙靠近集氣瓶口，若試紙變藍(lán)證明氯氣已收集滿。