Question

18．實驗室制備氣體時，可根據反應物的狀態(tài)、反應條件和生成氣體的性質來選擇氣體的發(fā)生裝置．

編號	A	B	C
發(fā) 生 裝 置

（1）實驗室用氯酸鉀和二氧化錳制氧氣時，可選用的發(fā)生裝置是A（寫編號）；
（2）實驗室用食鹽固體和濃硫酸制氯化氫氣體時，可選用的發(fā)生裝置是C（寫編號），寫出微熱時的反應方程式NaCl+H₂SO₄ $\frac{\underline{\;微熱\;}}{\;}$NaHSO₄+HCl↑；
（3）高錳酸鉀和二氧化錳都是強氧化劑，均可將濃鹽酸氧化為氯氣．
（a） 用濃鹽酸和高錳酸鉀制氯氣的反應方程式如下：
2KMnO₄+16HCl→2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O
①用“單線橋”在上述方程式上標出電子轉移的方向和數目．
②反應中Cl元素被氧化，KMnO₄是氧化劑．當有1mol電子轉移時，可生成氣體11.2升（標準狀態(tài)下）．
（b） 用濃鹽酸和二氧化錳制氯氣的實驗裝置如圖所示：

①寫出圓底燒瓶中發(fā)生反應的化學方程式_MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
②實驗結束清洗儀器時，為了減少燒瓶中殘留氯氣對環(huán)境的污染，可以向燒瓶中加入的溶液是NaOH，有關的化學方程式Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O．

Answer 1

分析 （1）實驗室用氯酸鉀和二氧化錳制氧氣時，選擇固體加熱裝置；
（2）實驗室用食鹽固體和濃硫酸制氯化氫氣體時，選擇固體與液體加熱裝置；
（3）（a）①反應電子轉移的數目為10e^-；
②反應中錳元素全部被還原，錳元素化合價由+7價降低為+2價，氯元素化合價由HCl中的-1升高為氯氣中的0價；
（b）①濃鹽酸與二氧化錳反應生成氯化錳、氯氣、水；
②生成氯氣有毒，應選NaOH溶液吸收尾氣，氯氣和氫氧化鈉溶液反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水．

解答 解：（1）實驗室用氯酸鉀和二氧化錳制氧氣時，選擇固體加熱裝置，只有A裝置符合，
故答案為：A；
（2）實驗室用食鹽固體和濃硫酸制氯化氫氣體時，選擇固體與液體加熱裝置，只有C裝置符合，發(fā)生的反應為NaCl+H₂SO₄$\frac{\underline{\;微熱\;}}{\;}$NaHSO₄+HCl↑，
故答案為：C；NaCl+H₂SO₄$\frac{\underline{\;微熱\;}}{\;}$NaHSO₄+HCl↑；
（3）（a）①失去的電子為5×2×（1-0）e^-=10e^-，單線橋標出反應中電子的轉移方向和數目為：，
故答案為：；
②反應2KMnO₄+16HCl（濃）=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O中，Mn元素的化合價由+7降低為+2，KMnO₄為氧化劑，得到的電子為2×（7-2）e^-=10e^-，Cl元素的化合價由-1升高為0，HCl為還原劑，Cl元素被氧化，當有1mol電子轉移時，可生成氣體1mol×$\frac{5}{10}$×22.4L/mol=11.2L，
故答案為：Cl；KMnO₄；11.2；
（b）①濃鹽酸與二氧化錳反應生成氯化錳、氯氣、水，反應為MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
②生成氯氣有毒，應選NaOH溶液吸收尾氣，則可以向燒瓶中加入的溶液是NaOH，發(fā)生的反應為：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，
故答案為：NaOH；Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O．

點評 本題考查常見氣體的制備，為高頻考點，把握制備原理及實驗裝置的作用為解答的關鍵，注意物質的性質及氧化還原反應原理的分析，題目題目難度中等．