Question

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

編號	A	B	C
發 生 裝 置

（1）實驗室用氯酸鉀和二氧化錳制氧氣時，可選用的發生裝置是    （寫編號）；
（2）實驗室用食鹽固體和濃硫酸制氯化氫氣體時，可選用的發生裝置是    （寫編號），寫出微熱時的反應方程式                             ；
（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 + 16HCl2KCl + 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     元素被氧化，      是氧化劑。當有1mol電子轉移時，可生成氣體   升(標準狀態下)。
(b) 用濃鹽酸和二氧化錳制氯氣的實驗裝置如圖所示：

寫出圓底燒瓶中發生反應的化學方程式_                      
②實驗結束清洗儀器時，為了減少燒瓶中殘留氯氣對環境的污染，可以向燒瓶中加入的溶液是________，有關的化學方程式_________________________．

Answer 1

（1） A （2） C ； NaCl + H₂SO₄NaHSO₄  +  HCl↑；（3）(a) 
  Cl元素；KMnO₄；11.2
(b) ①  MnO₂ + 4HCl（濃）2MnCl₂ + Cl₂↑ + 2 H₂O                
②NaOH；  Cl₂  + 2 OH^- Cl^- +  ClO^- +  H₂O

解析試題分析：根據裝置圖可知，A適用于固體和固體加熱制備氣體的。B裝置適用于液體和固體或液體和液體之間不需要加熱制備氣體的。C裝置適用于液體和固體或液體和液體之間需要加熱制備氣體的。
（1）實驗室用氯酸鉀和二氧化錳制氧氣時，屬于固體和固體之間加熱制備氣體的，所以可選用的發生裝置是A。
（2）實驗室用食鹽固體和濃硫酸制氯化氫氣體時，屬于液體和固體之間加熱制備氣體的，所以可選用的發生裝置是C，反應的化學方程式是NaCl + H₂SO₄NaHSO₄ + HCl↑。
（3）（a）根據方程式可知，Mn元素的化合價從＋7價降低到＋2價，得到5個電子，則高錳酸鉀是氧化劑。氯化氫中氯元素的化合價從－1價升高到0價，失去1個電子，則氯化氫是還原劑，氯元素被氧化。所以根據電子得失守恒可知，其表示方法是
當有1mol電子轉移時，可生成0.5mol氯氣，在標準狀況下的體積是22.4L/mol×0.5mol＝11.2L。
（b）① 在加熱的條件下，二氧化錳能把濃鹽酸氧化生成氯氣，則反應的化學方程式是 MnO₂ + 4HCl（濃）2MnCl₂ + Cl₂↑ + 2 H₂O。
②氯氣有毒，需要尾氣處理，試劑選用氫氧化鈉溶液，反應的離子方程式是 Cl₂ + 2 OH^- Cl^- +  ClO^- +  H₂O。
考點：考查常見氣體制備裝置的選擇、氧化還原反應的判斷和計算以及氯氣的尾氣處理
點評：該題是高考中的常見題型，屬于中等難度實驗題的考查，該題緊扣教材基礎知識，有利于調動學生的學習興趣，激發學生的學習積極性，有利于培養學生規范嚴謹的實驗設計能力，提升學生的學科素養。該類試題主要是以常見儀器的選用、實驗基本操作為中心，通過是什么、為什么和怎樣做重點考查實驗基本操作的規范性和準確性及靈活運用知識解決實際問題的能力。