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某实验小组想探究实验室用MnO2与盐酸反应制取氯气的反应条件,实验装置及药品如下。

(1)写出实验室制氯气的离子方程式
MnO2+4H++2Cl-
加热
Mn2++Cl2↑+2H2O
MnO2+4H++2Cl-
加热
Mn2++Cl2↑+2H2O

(2)结合平衡移动原理,解释饱和食盐水的作用是
氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,饱和食盐水增大氯离子浓度,抑制氯气在水中的溶解,吸收氯化氢,可除去氯气中的氯化氢
氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,饱和食盐水增大氯离子浓度,抑制氯气在水中的溶解,吸收氯化氢,可除去氯气中的氯化氢

(3)已知:不同温度下MnO2与盐酸反应的平衡常数
温度t/℃ 50 80 110
平衡常数K 3.104×10-4 2.347×10-3 1.293×10-2
MnO2与盐酸的反应是
吸热
吸热
反应(填“放热”或“吸热”)。
(4)为探究条件对该反应的影响,小组同学设计并完成以下实验:
序号 试剂 实验操作 现象
实验1 4mol/L盐酸、MnO2 加热 无明显现象
实验2 7mol/L浓盐酸、MnO2 不加热 无明显现象
实验3 7mol/L浓盐酸、MnO2 加热 产生黄绿色气体
①根据上述实验可知MnO2与盐酸产生氯气的反应条件为
加热,7mol/L浓盐酸
加热,7mol/L浓盐酸

②针对实验1和实验3的现象,小组同学从电极反应角度分析物质氧化性和还原性的变化规律。
写出实验中制氯气反应的电极反应式:
i.还原反应:MnO2+2e-+4H+═Mn2++2H2O
ii.氧化反应:
2Cl--2e-=Cl2
2Cl--2e-=Cl2

提出假设:
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-的还原性。
③补充实验,实验Ⅱ、Ⅲ分别证实了②中的分析。
实验序号 实验操作 试剂 产物
  没有添加新的试剂 无氯气生成
较浓a溶液 有氯气生成
固体b 有氯气生成
(固液混合物A为一定浓度的盐酸和MnO2混合物;加热装置已略去)
较浓a溶液是
硫酸
硫酸
,固体b是
氯化钠
氯化钠

【答案】MnO2+4H++2Cl-
加热
Mn2++Cl2↑+2H2O;氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,饱和食盐水增大氯离子浓度,抑制氯气在水中的溶解,吸收氯化氢,可除去氯气中的氯化氢;吸热;加热,7mol/L浓盐酸;2Cl--2e-=Cl2↑;增大MnO2的氧化性;硫酸;氯化钠
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:13引用:3难度:0.6
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    请回答:
    (1)E中浓硫酸的作用
     

    (2)将F中的湿润布条换成卷曲的细铜丝,并用酒精灯加热,可看到的现象是
     

    (3)若用装置A制取2.24L(标况)氯气,消耗10mol/L浓盐酸的体积明显大于40mL,造成该结果的可能原因有
     

    A.浓盐酸的挥发                              B.随反应进行盐酸浓度下降
    C.加热时火力不够猛                          D.MnO2固体过量.

    发布:2025/1/15 8:0:2组卷:17引用:1难度:0.3
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