Question

化學(xué)實(shí)驗(yàn)有助于理解化學(xué)知識(shí)，形成化學(xué)觀念，提高探究與創(chuàng)新能力，提升科學(xué)素養(yǎng)．在實(shí)驗(yàn)室中用濃鹽酸與MnO₂共熱制取Cl₂并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)．
（1）寫出濃鹽酸與MnO₂共熱制取Cl₂的化學(xué)方程式，并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：

 

．
（2）1mol MnO₂與足量濃鹽酸共熱，可氧化

 

mol HCl，HCl在反應(yīng)中表現(xiàn)

 

．
（3）下列收集的正確裝置是

 

，寫出反應(yīng)的離子方程式

 

．

（4）將Cl₂通入水中，所得溶液中具有氧化性的含氯粒子是

 

．

Answer 1

分析：（1）反應(yīng)方程式為MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2e^-；
（2）反應(yīng)的HCl中一半Cl元素化合價(jià)升高為0價(jià)，被氧化，則HCl既表現(xiàn)為酸性，又表現(xiàn)出還原性，
（3）氯氣是比空氣重的可溶于水的有毒氣體，依據(jù)氯氣物理性質(zhì)和裝置分析；
（4）氯氣和水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸；依據(jù)平衡狀態(tài)各物質(zhì)性質(zhì)分析判斷．

解答：解：：（1）反應(yīng)方程式為MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2e^-，表示電子轉(zhuǎn)移數(shù)目與方向?yàn)椋?img alt="精英家教網(wǎng)" src="http://thumb.zyjl.cn/pic3/upload/images/201302/26/0bf7db33.png" style="vertical-align:middle" />，故答案為：
（2）由方程式可以看出，1mol MnO₂與4molHCl反應(yīng)，其中有2molHCl化合價(jià)升高為0價(jià)被氧化，另2molHCl生成MnCl₂，表現(xiàn)出酸性，起還原劑作用，故答案為：2；還原性、酸性；
3）氯氣是比空氣中的可溶于水水的有毒氣體；
A、導(dǎo)氣管位置正確，因?yàn)槁葰獗瓤諝庵赜孟蛏吓艢夥椒ǎ�但只有進(jìn)氣口，無出氣口，無法排出氣體，故A錯(cuò)誤；
B、此裝置是用來收集比空氣輕的氣體，若收集氯氣，需要短進(jìn)長(zhǎng)出，故B錯(cuò)誤；
C、裝置長(zhǎng)進(jìn)短出可以收集比空氣重的氣體氯氣，剩余的氯氣有毒需要用氫氧化鈉溶液吸收，為防止倒吸，用倒扣在水面的漏斗，符合要求，故C正確；
D、氯氣通入NaOH溶液會(huì)發(fā)生反應(yīng)．氯氣被氫氧化鈉吸收，不能收集到氯氣，故D錯(cuò)誤；
Cl₂與NaOH反應(yīng)的離子方程式為 Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O，
故答案為：C；Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
（4）將Cl₂通入水中，發(fā)生反應(yīng)Cl₂+H₂O=HCl+HClO，次氯酸部分電離成氫離子和次氯酸根離子，所得溶液中具有氧化性的含氯粒子為Cl₂ HClO ClO^-；
故答案為：Cl₂、HClO、ClO^-．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了氣體制備方法，氧化還原反應(yīng)的有關(guān)概念和計(jì)算等，難度適中．