Question

6．實(shí)驗(yàn)室通常用二氧化錳和濃鹽酸加熱來(lái)制取氯氣，試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：
；在此反應(yīng)中，氧化劑是MnO₂（填化學(xué)式，下同），氧化產(chǎn)物是Cl₂，其中氧化性較強(qiáng)的是MnO₂，鹽酸在此反應(yīng)中的作用是酸、還原劑；要制取標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氯氣2.24升，理論上至少需要10mol/L的濃鹽酸的體積為40ml．
將2.24升標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氯氣通入足量的NaOH溶液，其反應(yīng)的離子方程式為：Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O，該反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為1：1，這些氯氣在反應(yīng)過程中共轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為0.1N_A．
將等物質(zhì)的量的Cl₂和SO₂混合通入品紅溶液中，現(xiàn)象是不褪色，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是SO₂+Cl₂+2H₂O═4H⁺+SO₄^2-+2Cl^-．

Answer 1

分析 二氧化錳與濃鹽酸發(fā)生反應(yīng)MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，Mn元素化合價(jià)由+4價(jià)降低到+2價(jià)，Cl元素化合價(jià)由-1價(jià)升高；n（Cl₂）=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，結(jié)合方程式計(jì)算消耗10mol/L的濃鹽酸的體積；氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成NaCl和NaClO，等物質(zhì)的量的Cl₂和SO₂混合生成鹽酸和硫酸，以此解答該題．

解答 解：氧化錳與濃鹽酸發(fā)生反應(yīng)MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，Mn元素化合價(jià)由+4價(jià)降低到+2價(jià)，Cl元素化合價(jià)由-1價(jià)升高，所以該反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目可表示為，反應(yīng)中MnO₂為氧化劑，氧化產(chǎn)物為Cl₂，氧化劑氧化性大于氧化產(chǎn)物，則MnO₂氧化性較強(qiáng)，反應(yīng)中鹽酸起到酸性和還原劑的作用，n（Cl₂）=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，由方程式可知消耗0.4mol鹽酸，則至少需要10mol/L的濃鹽酸的體積為$\frac{0.4mol}{10mol/L}$=0.04L=40mL；
將2.24升標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氯氣通入足量的NaOH溶液，其反應(yīng)的離子方程式為Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O，該反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為1：1，轉(zhuǎn)移0.1N_A電子；
SO₂和Cl₂在溶液中發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，生成硫酸和鹽酸，由電子、電荷守恒可知離子反應(yīng)為SO₂+Cl₂+2H₂O═4H⁺+SO₄^2-+2Cl^-，將等物質(zhì)的量的Cl₂和SO₂混合通入品紅溶液中，品紅不褪色，
故答案為：；MnO₂；Cl₂；MnO₂；酸、還原劑；40；Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+H₂O；1：1；0.1N_A；不褪色；SO₂+Cl₂+2H₂O═4H⁺+SO₄^2-+2Cl^-．

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查氧化還原反應(yīng)，側(cè)重于氯氣的性質(zhì)的考查，為高頻考點(diǎn)，注意氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法和氯氣的性質(zhì)、氧化還原反應(yīng)的規(guī)律以及根據(jù)氧化還原反應(yīng)方程式進(jìn)行計(jì)算，解題關(guān)鍵在于明確實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的原理和氯氣的性質(zhì)，題目難度不大．