某實驗小組想探究實驗室用MnO2與鹽酸反應制取氯氣的反應條件,實驗裝置及藥品如下。
(1)寫出實驗室制氯氣的離子方程式 MnO2+4H++2Cl- 加熱 Mn2++Cl2↑+2H2OMnO2+4H++2Cl- 加熱 Mn2++Cl2↑+2H2O。
(2)結合平衡移動原理,解釋飽和食鹽水的作用是 氯氣與水反應生成鹽酸和次氯酸,飽和食鹽水增大氯離子濃度,抑制氯氣在水中的溶解,吸收氯化氫,可除去氯氣中的氯化氫氯氣與水反應生成鹽酸和次氯酸,飽和食鹽水增大氯離子濃度,抑制氯氣在水中的溶解,吸收氯化氫,可除去氯氣中的氯化氫。
(3)已知:不同溫度下MnO2與鹽酸反應的平衡常數
加熱
加熱
溫度t/℃ | 50 | 80 | 110 |
平衡常數K | 3.104×10-4 | 2.347×10-3 | 1.293×10-2 |
吸熱
吸熱
反應(填“放熱”或“吸熱”)。(4)為探究條件對該反應的影響,小組同學設計并完成以下實驗:
序號 | 試劑 | 實驗操作 | 現(xiàn)象 |
實驗1 | 4mol/L鹽酸、MnO2 | 加熱 | 無明顯現(xiàn)象 |
實驗2 | 7mol/L濃鹽酸、MnO2 | 不加熱 | 無明顯現(xiàn)象 |
實驗3 | 7mol/L濃鹽酸、MnO2 | 加熱 | 產生黃綠色氣體 |
加熱,7mol/L濃鹽酸
加熱,7mol/L濃鹽酸
。②針對實驗1和實驗3的現(xiàn)象,小組同學從電極反應角度分析物質氧化性和還原性的變化規(guī)律。
寫出實驗中制氯氣反應的電極反應式:
i.還原反應:MnO2+2e-+4H+═Mn2++2H2O
ii.氧化反應:
2Cl--2e-=Cl2↑
2Cl--2e-=Cl2↑
。提出假設:
ⅰ.增大c(H+),可以
增大MnO2的氧化性
增大MnO2的氧化性
。ⅱ.增大c(Cl-),可以增大Cl-的還原性。
③補充實驗,實驗Ⅱ、Ⅲ分別證實了②中的分析。
實驗序號 | 實驗操作 | 試劑 | 產物 |
Ⅰ | 沒有添加新的試劑 | 無氯氣生成 | |
Ⅱ | 較濃a溶液 | 有氯氣生成 | |
Ⅲ | 固體b | 有氯氣生成 |
較濃a溶液是
硫酸
硫酸
,固體b是 氯化鈉
氯化鈉
。【考點】氯氣的實驗室制法.
【答案】MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O;氯氣與水反應生成鹽酸和次氯酸,飽和食鹽水增大氯離子濃度,抑制氯氣在水中的溶解,吸收氯化氫,可除去氯氣中的氯化氫;吸熱;加熱,7mol/L濃鹽酸;2Cl--2e-=Cl2↑;增大MnO2的氧化性;硫酸;氯化鈉
加熱
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:13難度:0.6
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