Question

实验室制备气体时，可根据反应物的状态、反应条件和生成气体的性质来选择气体的发生装置。

编号	A	B	C
发 生 装 置

（1）实验室用氯酸钾和二氧化锰制氧气时，可选用的发生装置是    （写编号）；

（2）实验室用食盐固体和浓硫酸制氯化氢气体时，可选用的发生装置是    （写编号），写出微热时的反应方程式                             ；

（3）高锰酸钾和二氧化锰都是强氧化剂，均可将浓盐酸氧化为氯气。

(a) 用浓盐酸和高锰酸钾制氯气的反应方程式如下：

2KMnO₄ + 16HCl2KCl + 2MnCl₂ + 5Cl₂ ↑ + 8H₂O

①用“单线桥”在上述方程式上标出电子转移的方向和数目。

②反应中     元素被氧化，      是氧化剂。当有1mol电子转移时，可生成气体   升(标准状态下)。

(b) 用浓盐酸和二氧化锰制氯气的实验装置如图所示：

写出圆底烧瓶中发生反应的化学方程式_                      

②实验结束清洗仪器时，为了减少烧瓶中残留氯气对环境的污染，可以向烧瓶中加入的溶液是________，有关的化学方程式_________________________．

 

Answer 1

【答案】

（1） A （2） C ； NaCl + H₂SO₄NaHSO₄  +  HCl↑；（3）(a) 

  Cl元素；KMnO₄；11.2

(b) ①  MnO₂ + 4HCl（浓）2MnCl₂ + Cl₂↑ + 2 H₂O                

②NaOH；  Cl₂  + 2 OH^- Cl^- +  ClO^- +  H₂O

【解析】

试题分析：根据装置图可知，A适用于固体和固体加热制备气体的。B装置适用于液体和固体或液体和液体之间不需要加热制备气体的。C装置适用于液体和固体或液体和液体之间需要加热制备气体的。

（1）实验室用氯酸钾和二氧化锰制氧气时，属于固体和固体之间加热制备气体的，所以可选用的发生装置是A。

（2）实验室用食盐固体和浓硫酸制氯化氢气体时，属于液体和固体之间加热制备气体的，所以可选用的发生装置是C，反应的化学方程式是NaCl + H₂SO₄NaHSO₄ + HCl↑。

（3）（a）根据方程式可知，Mn元素的化合价从＋7价降低到＋2价，得到5个电子，则高锰酸钾是氧化剂。氯化氢中氯元素的化合价从－1价升高到0价，失去1个电子，则氯化氢是还原剂，氯元素被氧化。所以根据电子得失守恒可知，其表示方法是

当有1mol电子转移时，可生成0.5mol氯气，在标准状况下的体积是22.4L/mol×0.5mol＝11.2L。

（b）① 在加热的条件下，二氧化锰能把浓盐酸氧化生成氯气，则反应的化学方程式是 MnO₂ + 4HCl（浓）2MnCl₂ + Cl₂↑ + 2 H₂O。

②氯气有毒，需要尾气处理，试剂选用氢氧化钠溶液，反应的离子方程式是 Cl₂ + 2 OH^- Cl^- +  ClO^- +  H₂O。

考点：考查常见气体制备装置的选择、氧化还原反应的判断和计算以及氯气的尾气处理

点评：该题是高考中的常见题型，属于中等难度实验题的考查，该题紧扣教材基础知识，有利于调动学生的学习兴趣，激发学生的学习积极性，有利于培养学生规范严谨的实验设计能力，提升学生的学科素养。该类试题主要是以常见仪器的选用、实验基本操作为中心，通过是什么、为什么和怎样做重点考查实验基本操作的规范性和准确性及灵活运用知识解决实际问题的能力。