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氯气在生产生活中应用广泛。实验室可用MnO2与浓盐酸反应制取,反应原理如下:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(1)若制得标准状况下11.2 L Cl2,则被氧化的HCl为___________mol。
(2)多余的氯气可用NaOH溶液吸收,反应的离子方程式为__________。
(3)海底蕴藏着丰富的锰结核矿,其主要成分是MnO2。1991年由Allen等人研究,用硫酸淋洗后使用不同的方法可制备纯净的MnO2,其制备过程如下图所示:

①步骤Ⅰ中, 试剂甲必须具有的性质是____________(填序号)。
A.氧化性B.还原性C.酸性
②步骤Ⅲ中,以NaClO3为氧化剂,当生成0.050 mol MnO2时,消耗0.10 mol·L-1的NaClO3溶液200 mL,该反应的离子方程式为___________________________。
(4)用100mL12.0 mol·L-1的浓盐酸与足量MnO2混合后,加热,反应产生的氯气物质的量远远少于0.30 mol,请你分析可能的原因为___________________________。

(每空2分,共10分)
(1)1
(2)Cl2+2OH?=Cl?+ClO?+H2O
(3)① b ②2ClO3?+5Mn2++4H2O=5MnO2↓+Cl2↑+8H+
(4)随着反应的进行,盐酸浓度减小,反应终止。

解析试题分析:(1)根据化学方程式可知被氧化的HCl与Cl2的对应关系为:2HCl~Cl2,则被氧化的HCl=2n(Cl2 )=2×11.2L÷22.4L/mol=1mol。
(2)Cl2与NaOH反应生成NaCl、NaClO、H2O,进而可写成离子方程式。
(3)①步骤I中,Mn元素的化合价由+4价降低为+2价,则试剂甲应具有还原性,故答案为:b;②步骤Ⅲ中,以NaClO3为氧化剂,当生成0.050mol MnO2时,消耗0.10mol?L-1 的NaClO3溶液200mL,设还原产物中Cl的化合价为x,则由电子守恒可知,0.05mol×(4-2)=0.1mol/L×0.2L×(5-x),解得x=0,即生成氯气,则离子反应为2ClO3-+5Mn2++4H2O=5MnO2+Cl2↑+8H+
(4)因为MnO2与浓盐酸加热才能生成Cl2,随着反应的进行,盐酸浓度减小,变为稀盐酸后反应终止。
考点:考查离子方程式的书写、物质性质的判断、氧化还原反应的计算、反应原理的分析。

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(1)在下列反应中:

A.2F2+2H2O=4HF+O2↑; B.2Na+2H2O=2NaOH
+H2↑;
C.CaO+H2O=Ca(OH)2D.2H2O2H2↑+O2↑。其中(填序号):
①水是氧化剂的是__________,②水是还原剂的是____________,③水既是氧化剂,又是还原剂的是_ __________,④水既不是氧化剂,又不是还原剂的是___________。
(2)瑞典化学家舍勒将软锰矿(主要成分MnO2)与浓盐酸混合加热,在世界上首先制得了氯气,写出该反应的离子方程式并用“单线桥法”表示出电子转移的方向和数目:___________________
当化学反应中电子转移的数目为3.01×1023个时,则生成的氯气在标准状况时的体积为        L。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

实验室中所用少量氯气是用下列方法制取的:
4HCl(浓)+MnO2Cl2↑+MnCl2+2H2O
(1)该反应既是离子反应也是氧化还原反应。该反应的还原剂是      (用化学式表示)。
氯气有毒会污染空气,实验室常用氢氧化钠吸收该实验的尾气,写出用氢氧化钠溶液吸收氯气的离子方程式                                                   
(2)若有17.4gMnO2与足量的浓盐酸充分反应后, 所得溶液的体积为500 mL,求:
①转移电子数为______  _;
②被氧化的HCl的物质的量_______ mol;

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

已知实验室制氯气的化学方程式为:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O,其中
(1) MnO2中Mn元素被_____________。(填“氧化”或“还原”)
(2) HCI中氯原子___________(填“得到”或“失去”)电子。
(3)反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为______________。
(4)标出此反应中电子转移情况:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

请将5种物质:N2O、FeCl2、Fe (NO3)3、HNO3和FeCl3分别填入下面对应的横线上,组成一个未配平的化学方程式。
(1)_________+__________→__________+__________+__________+H2O(不需配平)
(2)反应过程中,N2O与FeCl2的物质的量之比为___________。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

高锰酸钾是强氧化剂,它的用途遍布各个行业。
(1)工业上由软锰矿(主要成分为MnO2)生产髙锰酸钾分为两个步骤。
①步骤一将软锰矿与过量的固体KOH和空气在高温下反应,生成锰酸钾(K2MnO4),该反应的化学方程式是______________。
②步骤二以石墨为阳极,铁为阴极,电解锰酸钾(K2MnO4)溶液,在_______(填“阴极区”或“阳极区”)得到高锰酸钾。阴极反应的化学方程式是_______。
(2)某研究小组用工业生产高锰酸钾产生的废渣——猛泥(含K2MnO4、MnO2及Pb、Ca等元素)和乳钢废酸液制取工业级碳酸锰(MnCO3),其流程如下:

③轧钢废酸中Fe2+的作用是______________。
④操作I、操作II、操作III的名称是_______。
⑤溶液C中除含有Ca2+、Mn2+、H+外,还含有的阳离子是_______。
⑥若固体C中不含CaCO3,则溶液D中<_______。
[已知:Ksp(MnCO3)=1×10—11,Ksp(CaCO3)=5×10—9]

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(1)请完成该反应的离子方程式:
 C +     MnO4-    H+   —     CO2↑+     Mn2+   H2O
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中。进行反应CO(g ) + H2O(g)  CO2(g) + H2(g)得到如下两组数据:

实验编号
温度/℃
起始量/mol
平衡量/mol
达到平衡所需时间/min
CO
H2O
H2
CO
1
650
4
2
1.6
2.4
6
2
900
2
1
0.4
1.6
3
 
①实验1从开始到达到化学平衡时,以v(CO2)表示的反应速率为         。(精确到0.01)
②该反应为   (填“吸”或“放”)热反应,实验2中达平衡时 CO的转化率为       。
(3)在容积可变的密闭容器中发生反应:mA(g) + nB(g)  pC(g) ,在一定温度和不同压强下达到平衡时,分别得到A的物质的量浓度如下表
压强p/Pa
2×105
5×105
1×106
c(A)/mol·L-1
0.08
0.20
0.44
 
①当压强从2×105 Pa增加到5×105 Pa时,平衡         移动(填:向左, 向右 ,不)
②当压强从5×105 Pa增加到1×106 Pa时,该反应平衡常数表达式为K=      。⑷在25℃下,向浓度为0.1mol·L-1的FeCl3溶液中逐滴加入氨水,调节溶液pH为 5时,溶液中c(Fe3+)为             mol/L 。(已知25℃时  Ksp[Fe(OH)3]=4×10-38

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

某体系中存在如下反应:
①H2S+4H2O-8e → SO42+10H   
②2IO3+12 H+10e → I2+6H2O
(1)反应①中H2S做__________剂,反应②属于___________ 反应(填“氧化”或“还原”)。
(2)若在反应①中失去0.2 mol 电子,则反应②中可生成       g I2
(3)写出并配平碘酸钾与硫化氢反应的化学方程式,同时标出电子转移的方向和数目:
_______________________________________________________________________。
(4)由上述反应可推知                      
a.氧化性:K2SO4> KIO3       b.酸性:HIO3> H2SO4
c.还原性:H2S > I2         d.反应过程中溶液的酸性逐渐减弱 

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

某化学小组在学习元素周期律后,对教材中Fe2氧化为Fe3的实验进一步思考,并提出问题:Cl2能将Fe2氧化为Fe3,那么Br2和I2能否将Fe2氧化为Fe3
环节一:理论推测
部分同学认为Br2和I2都可能将Fe2氧化为Fe3,他们思考的依据是________。
部分同学认为Br2和I2都不能将Fe2氧化为Fe3,还有同学认为Br2能将Fe2氧化为
Fe3而I2不能。他们思考的依据是从上到下卤素单质氧化性减弱。
环节二:设计实验进行验证
在大试管中加适量铁粉,加入10 mL稀盐酸,振荡试管,充分反应后,铁粉有剩余,取上层清液进行下列实验:。
实验1:

试管
操作
现象

先向试管中加入2 mL FeCl2溶液,再滴加少量红棕色的溴水,振荡试管
溶液为黄色

先向试管中加入2 mL FeCl2溶液,再滴加少量棕黄色的碘水,振荡试管
溶液为黄色
 
环节三:实验现象的分析与解释
(1)同学甲认为①中现象说明溴水能将Fe2氧化,离子方程式为________。
同学乙认为应该补充实验,才能得出同学甲的结论。请你帮助同学乙完成实验:
实验2:
操作
应该观察到的现象
 
(2)该小组同学对②中溶液呈黄色的原因展开了讨论:
可能1:碘水与FeCl2溶液不反应,黄色是碘水稀释后的颜色。
可能2:______________。
实验3:进行实验以确定可能的原因。
操作
现象
向试管②所得溶液中继续加入0.5 mL CCl4,充分振荡,静置一段时间后。取出上层溶液,滴KSCN溶液
静置后,上层溶液几乎无色,下层溶液为紫色;上层溶液滴加KSCN溶液后,出现浅红色
 
同学丙认为该实验现象可以说明是“可能2”成立,同学丁认为不严谨,于是设计了实验4:
实验4:
操作
现象
向另一支试管中加入2 mL FeCl2溶液,滴加0.5 mL碘水后,再加入0.5 mL乙酸乙酯,充分振荡,静置一段时间后。取出下层溶液,滴加KSCN溶液
静置后,上层溶液为紫色,下层溶液几乎无色;下层溶液滴加KSCN溶液后,没有出现浅红色
 
你认为实验4设计的主要目的是________________。
同学丁根据实验4现象得出结论:在本次实验条件下,碘水与FeCl2溶液反应的程度很小。
(3)Cl2、Br2、I2氧化Fe2的能力逐渐减弱,用原子结构解释原因:__________。

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