【題目】某化學(xué)小組研究鹽酸被氧化的條件,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn).
(1)研究鹽酸被MnO2氧化.
實(shí)驗(yàn) | 操作 | 現(xiàn)象 |
I | 常溫下將MnO2和12molL-1濃鹽酸混合 | 溶液呈淺棕色,略有刺激性氣味 |
II | 將 I中混合物過(guò)濾,加熱濾液 | 生成大量黃綠色氣體 |
III | 加熱MnO2和4molL-1稀鹽酸混合物 | 無(wú)明顯現(xiàn)象 |
①已知MnO2呈弱堿性.I中溶液呈淺棕色是由于MnO2與濃鹽酸發(fā)生了復(fù)分解反應(yīng),化學(xué)方程式是______.
②II中發(fā)生了分解反應(yīng),反應(yīng)的化學(xué)方程式是______.
③III中無(wú)明顯現(xiàn)象的原因,可能是c(H+)或c(Cl-)較低,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)(圖1)IV進(jìn)行探究:
將實(shí)驗(yàn) III、IV作對(duì)比,得出的結(jié)論是______;將 i、ii作對(duì)比,得出的結(jié)論是______.
④用圖2裝置(a、b均為石墨電極)進(jìn)行實(shí)驗(yàn) V:
ⅰ.K閉合時(shí),指針向左偏轉(zhuǎn)
ⅱ.向右管中滴加濃H2SO4至c(H+)≥7molL-1,指針偏轉(zhuǎn)幅度變化不大
ⅲ.再向左管中滴加濃H2SO4至c(H+)≥7molL-1,指針向左偏轉(zhuǎn)幅度增大
將ⅰ和ⅱ、ⅲ作對(duì)比,得出的結(jié)論是______.
(2)研究鹽酸能否被氧化性酸氧化.
①燒瓶中放入濃H2SO4,通過(guò)分液漏斗向燒瓶中滴加濃鹽酸,燒瓶上方立即產(chǎn)生白霧,用濕潤(rùn)的淀粉KI試紙檢驗(yàn),無(wú)明顯現(xiàn)象.由此得出濃硫酸______(填“能”或“不能”)氧化鹽酸.
②向試管中加入3mL濃鹽酸,再加入1mL濃HNO3,試管內(nèi)液體逐漸變?yōu)槌壬,加熱,產(chǎn)生棕黃色氣體,經(jīng)檢驗(yàn)含有NO2.
實(shí)驗(yàn) | 操作 | 現(xiàn)象 |
I | 將濕潤(rùn)的淀粉KI試紙伸入棕黃色氣體中 | 試紙先變藍(lán),后褪色 |
II | 將濕潤(rùn)的淀粉KI試紙伸入純凈Cl2中 | 試紙先變藍(lán),后褪色 |
III | … | … |
通過(guò)實(shí)驗(yàn)I、II、III證明混合氣體中含有Cl2,III的操作是______.
(3)由上述實(shí)驗(yàn)得出:鹽酸能否被氧化與氧化劑的種類(lèi)、______有關(guān).
【答案】 MnO2+4HCl═MnCl4+2H2O;MnCl4═Cl2↑+MnCl2 III中沒(méi)有明顯現(xiàn)象的原因是c(H+)、c(Cl-)較低,需要增大到一定濃度才能被MnO2氧化 MnO2氧化鹽酸的反應(yīng)中c(H+)變化的影響大于c(Cl-) HCl的還原性與c(H+)無(wú)關(guān) MnO2的氧化性與c(H+)有關(guān),c(H+)越大,MnO2的氧化性越強(qiáng) 不能 將濕潤(rùn)的淀粉KI試紙伸入純凈的NO2中 c(Cl-)、c(H+)
【解析】試題分析:(1). ①?gòu)?fù)分解反應(yīng)中元素化合價(jià)不變;②II中發(fā)生了分解反應(yīng),生成黃綠色的氯氣,根據(jù)氧化還原規(guī)律還生成MnCl2;③將實(shí)驗(yàn) III、IV作對(duì)比,可以看出,c(H+)或c(Cl-)需要增大到一定濃度才能被MnO2氧化;將 i、ii作對(duì)比可以看出,c(H+)≥7放出氯氣, c(Cl-)≥10才能放出氯氣;④ⅱ、ⅲc(H+)濃度相同,但現(xiàn)象不同,說(shuō)明HCl的還原性與c(H+)無(wú)關(guān);(2)①用濕潤(rùn)的淀粉KI試紙檢驗(yàn),無(wú)明顯現(xiàn)象,說(shuō)明沒(méi)有生成氯氣;②將濕潤(rùn)的淀粉KI試紙伸入純凈的NO2中,若試紙變藍(lán)后不褪色,則證明含有氯氣;(3)鹽酸能否被氧化與氧化劑的種類(lèi)、Cl-、H+濃度有關(guān)。
解析:(1). ①?gòu)?fù)分解反應(yīng)中元素化合價(jià)不變,所以MnO2與濃鹽酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)的化學(xué)方程式是MnO2+4HCl═MnCl4+2H2O;②II中發(fā)生了分解反應(yīng),生成黃綠色氯氣,根據(jù)氧化還原規(guī)律還生成MnCl2,反應(yīng)的方程式是MnCl4═Cl2↑+MnCl2;③將實(shí)驗(yàn) III、IV作對(duì)比,III中沒(méi)有明顯現(xiàn)象的原因是c(H+)、c(Cl-)較低,需要增大到一定濃度才能被MnO2氧化;將 i、ii作對(duì)比可以看出,c(H+)≥7放出氯氣, c(Cl-)≥10放出氯氣,所以MnO2氧化鹽酸的反應(yīng)中c(H+)變化的影響大于c(Cl-);④ⅱ、ⅲc(H+)濃度相同,但現(xiàn)象不同,說(shuō)明HCl的還原性與c(H+)無(wú)關(guān);MnO2的氧化性與c(H+)有關(guān),c(H+)越大,MnO2的氧化性越強(qiáng);(2)①用濕潤(rùn)的淀粉KI試紙檢驗(yàn),無(wú)明顯現(xiàn)象,說(shuō)明沒(méi)有生成氯氣,所以濃硫酸不能氧化鹽酸;②將濕潤(rùn)的淀粉KI試紙伸入純凈的NO2中,若試紙變藍(lán)后不褪色,則證明含有氯氣;(3)鹽酸能否被氧化與氧化劑的種類(lèi)、c(Cl-)、c(H+)有關(guān)。
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D.3:3:2:2
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