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某小组同学用二氧化锰与过量浓盐酸反应制备氯气过程中(装置如图所示)发现,二氧化锰仍有剩余时就观察到反应停止,对此现象开展探究。
(1)二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气的化学方程式是
MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O
MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O

【提出猜想】ⅰ.随着反应进行,c(Cl-)降低,不能被二氧化锰氧化
ⅱ.随着反应进行,……
【进行实验】将反应后的固液混合物倒出,平均分在2个试管中,分别进行以下实验,证实了猜想ⅰ不成立。
序号 实验操作 实验现象
将湿润的淀粉碘化钾试纸放置于试管口,加热试管;____,充分振荡,继续加热 试纸未变蓝
将湿润的淀粉碘化钾试纸放置于试管口,加热试管;滴入2滴浓硫酸,充分振荡,继续加热 滴入浓硫酸前,试纸不变蓝;滴入浓硫酸后,试纸变蓝
(2)将Ⅰ中操作补充完整:
加入固体NaCl
加入固体NaCl

(3)Ⅱ中试纸变蓝说明试管中的反应产生了
Cl2
Cl2
(填化学式)。
【进一步实验】设计如下实验进一步探究。
序号 实验装置 实验操作 现象
向左侧烧杯中滴加2滴浓硫酸 滴加浓硫酸前,电流表指针不偏转;
滴加浓硫酸后,电流表指针偏转
向右侧烧杯中滴加2滴浓硫酸 电流表指针始终不偏转
(4)滴加浓硫酸后,左边烧杯中反应的电极反应式是
MnO2+2e-+4H+═Mn2++2H2O
MnO2+2e-+4H+═Mn2++2H2O

(5)依据实验Ⅰ-Ⅳ,解释“二氧化锰仍有剩余时就观察到反应停止”的原因是
c(H+)减少,降低了MnO2的氧化性,不能继续氧化Cl-
c(H+)减少,降低了MnO2的氧化性,不能继续氧化Cl-

【新的探究】小组同学又进行了实验Ⅴ、Ⅵ。
序号 实验操作 实验现象
在0.5g二氧化锰中加入2毫升5%双氧水 产生气泡
在0.5g二氧化锰中滴加2滴浓硫酸,再加入2毫升5%双氧水 产生气泡,黑色固体消失,生成无色溶液
(6)Ⅵ中反应的离子方程式是
MnO2+H2O2+2H+═Mn2++O2↑+2H2O
MnO2+H2O2+2H+═Mn2++O2↑+2H2O

(7)结合依据实验Ⅰ-Ⅳ得出的结论,解释Ⅴ、Ⅵ中现象不同的原因
滴入浓硫酸,c(H+)增大,增强了MnO2的氧化性,MnO2与双氧水发生氧化还原反应被消耗,同时生成无色的Mn2+
滴入浓硫酸,c(H+)增大,增强了MnO2的氧化性,MnO2与双氧水发生氧化还原反应被消耗,同时生成无色的Mn2+

【答案】MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O;加入固体NaCl;Cl2;MnO2+2e-+4H+═Mn2++2H2O;c(H+)减少,降低了MnO2的氧化性,不能继续氧化Cl-;MnO2+H2O2+2H+═Mn2++O2↑+2H2O;滴入浓硫酸,c(H+)增大,增强了MnO2的氧化性,MnO2与双氧水发生氧化还原反应被消耗,同时生成无色的Mn2+
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:140引用:1难度:0.4
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    发布:2025/1/15 8:0:2组卷:20引用:2难度:0.8
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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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    发布:2024/12/30 17:0:5组卷:61引用:1难度:0.7
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