Question

硫酸、鹽酸和硝酸并稱為工業(yè)上的“三大酸”，實驗室中也常用三大酸制取某些氣體，制取、收集及尾氣處理裝置如圖所示（省略加熱裝置、夾持和凈化裝置）．僅用此裝置和表中提供的部分物質(zhì)完成相關(guān)實驗．

序號	a中的物質(zhì)	b中的物質(zhì)	c中收集的氣體	d中的物質(zhì)
甲	濃硫酸	Na2SO3	①	②
乙	濃硝酸	Cu	③	NaOH
丙	濃鹽酸	MnO2	Cl2	NaOH溶液

按要求回答下列問題：
（1）表格中①②③三種物質(zhì)分別是

 

、

 

、

 

（填化學式）．
（2）實驗乙中生成氣體③的離子反應(yīng)方程式為

 

；某同學認為將濃硝酸改為稀硝酸，即可以利用本套裝置制取NO氣體，該同學的設(shè)計

 

（填“正確”或“不正確”）．
（3）已知實驗丙中生成氯氣的化學方程式為4HCl（濃）+MnO₂

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，在該反應(yīng)中每生成22.4L（標準狀況下）氯氣，被氧化HCl的物質(zhì)的量為

 

，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為

 

；d裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

 

．實驗室還可以用高錳酸鉀和濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣，完成并配平該反應(yīng)的離子方程式：

 

 MnO₄^-+

 

 H⁺+

 

 Cl^-→

 

 Mn²⁺+

 

 Cl₂↑+

 

．

Answer 1

考點：常見氣體制備原理及裝置選擇,尾氣處理裝置

專題：

分析：（1）濃硫酸與Na₂SO₃反應(yīng)生成二氧化硫，Cu與濃硝酸反應(yīng)生成二氧化氮，處理尾氣時酸性氣體要用堿液吸收；
（2）Cu與濃硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、二氧化氮和水；NO不能用排空氣法收集；
（3）根據(jù)氯原子守恒計算被氧化HCl的物質(zhì)的量，根據(jù)氯氣和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計算轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量；氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉和次氯酸鈉、水；反應(yīng)中KMnO₄→MnCl₂，Mn元素化合價由+7降低為+2，共降低5價，Cl（濃）→Cl₂，Cl元素化合價由-1價升高為0價，共升高為2價，化合價升降最小公倍數(shù)為10，故KMnO₄的系數(shù)為2，Cl₂的系數(shù)為5，再根據(jù)原子守恒配平其它物質(zhì)的系數(shù)．

解答： 解：（1）濃硫酸與Na₂SO₃反應(yīng)生成二氧化硫，Cu與濃硝酸反應(yīng)生成二氧化氮，處理尾氣時酸性氣體要用NaOH溶液吸收；
故答案為：SO₂；NO₂；NaOH；
（2）Cu與濃硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、二氧化氮和水，則反應(yīng)的離子方程式為：Cu+4H⁺+2NO₃^-═Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O；稀硝酸與Cu反應(yīng)生成NO，NO能與空氣中的氧氣反應(yīng)生成二氧化氮，所以NO不能用排空氣法收集，所以不能用該裝置制備NO；
故答案為：Cu+4H⁺+2NO₃^-═Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O；不正確；
（3）根據(jù)氯原子守恒得氧化n（HCl）=2n（Cl₂）=

22.4L

22.4L/mol

=2mol，Cl元素從-1價升高到0價，則1molHCl轉(zhuǎn)移1mol電子，所以共轉(zhuǎn)移2mol電子；
d裝置為尾氣處理裝置，氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉和次氯酸鈉、水，其反應(yīng)的離子方程式為Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
反應(yīng)中KMnO₄→MnCl₂，Mn元素化合價由+7降低為+2，共降低5價，Cl（濃）→Cl₂，Cl元素化合價由-1價升高為0價，共升高為2價，化合價升降最小公倍數(shù)為10，故KMnO₄的系數(shù)為2，Cl₂的系數(shù)為5，再根據(jù)原子守恒配平其它物質(zhì)的系數(shù)，配平后的方程式為2MnO₄^-+16H⁺+10Cl^-═2Mn²⁺+5Cl₂↑+8H₂O；
故答案為：2mol；2mol；Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；2、16、10、2、5、8H₂O．

點評：本題考查了氣體的制備實驗、氧化還原反應(yīng)配平、物質(zhì)的量的有關(guān)計算等，題目難度中等，注意掌握常用氧化還原反應(yīng)的配平方法．