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↑+2H2OMnO2+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
加热
加热
温度t/℃ | 50 | 80 | 110 |
平衡常数K | 3.104×10-4 | 2.347×10-3 | 1.293×10-2 |
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 |
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 |
Ⅰ | ![]() |
没有添加新的试剂 | 无氯气生成 |
Ⅱ | 较浓a溶液 | 有氯气生成 | |
Ⅲ | 固体b | 有氯气生成 |
较浓a溶液是
硫酸
硫酸
,固体b是 氯化钠
氯化钠
。【考点】氯气的实验室制法.
【答案】MnO2+4H++2Cl- 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
加热
【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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