Question

實(shí)驗(yàn)室中所用少量氯氣是用下列方法制取的，
4HCl（濃）+MnO₂

△   .

Cl₂↑+MnCl₂+2H₂O
試回答下列問(wèn)題：
（1）該反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)嗎？

是

，如果是氧化還原反應(yīng)，請(qǐng)指出

MnO₂

是氧化劑，

HCl

是還原劑，寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式

4H⁺+2Cl^-+MnO₂

△   .

Cl₂↑+Mn²⁺+2H₂O

．
（2）集氣瓶A中盛裝的是飽和食鹽水（注：氯氣在飽和食鹽水中溶解度很小，而氯化氫在飽和食鹽水中的溶解度則很大），其作用是

除去氯氣中混有的HCl氣體

．
（3）氯氣溶入水顯酸性，且氯氣有毒，并有劇烈的刺激性，若吸入大量氯氣，可中毒死亡，所以氯氣尾氣直接排入大氣中，會(huì)污染環(huán)境．實(shí)驗(yàn)室中可采用

濃氫氧化鈉（濃堿）

溶液來(lái)吸收有毒的氯氣．
（4）一次實(shí)驗(yàn)中，用濃鹽酸80mL，其密度為1.19g?cm-³、HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36.5%，跟MnO₂恰好完全反應(yīng)，產(chǎn)生了5.6L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）的氯氣．試計(jì)算濃鹽酸的物質(zhì)的量濃度和被氧化的HCl的物質(zhì)的量．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中元素的化合價(jià)變化來(lái)分析，含有元素化合價(jià)升高的物質(zhì)為還原劑，含元素化合價(jià)降低的物質(zhì)為氧化劑，不溶物、氣體、水在離子方程式中保留化學(xué)式；
（2）根據(jù)氯氣在飽和食鹽水中溶解度很小，而氯化氫在飽和食鹽水中的溶解度則很大來(lái)分析；
（3）根據(jù)氯氣能與堿反應(yīng)來(lái)分析尾氣的處理；
（4）利用c=

1000ρw

M

來(lái)計(jì)算濃度，再利用氧化還原反應(yīng)可知，生成1mol氯氣生成，則有2mol的HCl被氧化來(lái)計(jì)算．

解答：解：（1）在反應(yīng)4HCl（濃）+MnO₂

△   .

Cl₂↑+MnCl₂+2H₂O中，Mn元素的化合價(jià)由+4價(jià)降低為+2價(jià)，則MnO₂為氧化劑，Cl元素的化合價(jià)由-1價(jià)升高到0，則HCl為還原劑，該反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，鹽酸和氯化錳在溶液中完全電離，不溶物、氣體、水在離子方程式中保留化學(xué)式，則離子反應(yīng)為4H⁺+2Cl^-+MnO₂

△   .

Cl₂↑+Mn²⁺+2H₂O，
故答案為：是；MnO₂；HCl；4H⁺+2Cl^-+MnO₂

△   .

Cl₂↑+Mn²⁺+2H₂O；
（2）因氯氣在飽和食鹽水中溶解度很小，而氯化氫在飽和食鹽水中的溶解度則很大，且濃鹽酸易揮發(fā)，使生成的氯氣中混有HCl，則飽和食鹽水的作用為除去氯氣中混有的HCl氣體，故答案為：除去氯氣中混有的HCl氣體； 
（3）因氯氣有毒，不能排放在環(huán)境中，且氯氣能被堿吸收，則可利用濃氫氧化鈉（濃堿）來(lái)處理尾氣，故答案為：濃氫氧化鈉（濃堿）；
（4）濃鹽酸80mL，其密度為1.19g?cm-³、HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36.5%，則濃鹽酸的物質(zhì)的量濃度是

1000×1.19g/cm3×36.5%

36.5g/mol

=11.9mol/L，
由4HCl（濃）+MnO₂

△   .

Cl₂↑+MnCl₂+2H₂O可知，氯氣是氧化產(chǎn)物，1mol氯氣生成，則有2mol的HCl被氧化，
則被氧化的HCl的物質(zhì)的量為

5.6L

22.4L/mol

×2=0.5mol，
答：濃鹽酸的物質(zhì)的量濃度為11.9mol/L和被氧化的HCl的物質(zhì)的量為0.5mol．

點(diǎn)評(píng)：本題以氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法來(lái)考查氧化還原反應(yīng)及有關(guān)的計(jì)算，明確實(shí)驗(yàn)原理、裝置的作用、利用元素的化合價(jià)分析氧化還原反應(yīng)是解答本題的關(guān)鍵．