Question

在下面的装置中，A是实验室制备Cl₂的发生装置，圆底烧瓶中盛放的是二氧化锰，C、D为气体净化装置；E硬质玻璃管中装有细铁丝网；F为干燥的空广口瓶：烧杯G为尾气吸收装置。试回答：

（1）C装置中试剂为______。

（2）E中的现象为______。

（3）写出在A、G中发生反应的离子方程式：A： ___________。G： ________________。

（4）KMnO₄的氧化性比MnO₂强得多，实验室也可以用KMnO₄固体和浓盐酸反应制取氯气，反应方程式如下：2 KMnO₄+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O。

①考试用“单线桥”标出电子转移的方向和数目: __________。

②该反应中被氧化和未被氧化的HCl的物质的量之比是________，如果将20mL、12mol/L的浓盐酸与足量KMnO₄充分反应，实际能收集到氯气在标准状况下的体积为_______。

A.≥1.68L    B.>1.68L   C.≤1.68L   D.<1.68L

Answer

饱和食盐水 棕黄色的烟 Mn02+4H++2Cl-(浓) Mn2++Cl2↑+2H2O Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O 5:3 D

【解析】本题考查实验方案设计的评价，（1）装置A制取氯气，氯气中混有水蒸气和HCl，应先除去HCl，后除去水蒸气，除去氯气中的HCl，通过饱和食盐水，即装置C中盛放的是饱和食盐水；（2）装置E中发生铁和氯气的反应，产生棕黄色的烟；（3）装置A中制取氯气，离子反应方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O，装置G的作用是吸收未反应的氯气，离子方程式为Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O；（4）①根据反应方程式，KMnO4中Mn的化合价降低，HCl中Cl的化合价升高，消耗2molKMnO4转移电子10e－，应从HCl中Cl出来，箭头指向KMnO4中Mn，即为；②被氧化HCl的物质的量，看Cl2中Cl的物质的量，即被氧化的HCl物质的量为10mol，未被氧化HCl，看生成物中Cl－的物质的量，即未被氧化HCl的物质的量为6mol，因此两者的比值为10：6=5：3；假设HCl全部参加反应，根据反应方程式，生成氯气的体积为20×10－3×12×5×22.4/16L=1.68L，因为高锰酸钾溶液与浓盐酸反应，随着反应的进行，盐酸浓度变稀，到达某一浓度反应停止，产生Cl2的体积小于1.68L。

点睛：本题的易错点1是MnO2与浓盐酸的离子方程式，MnO2是难溶于水的氧化物，不能拆写，浓盐酸需要拆写成离子形式，即离子反应方程式：MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O，易错点2是最后一空，注意反应方程式中是高锰酸钾与浓盐酸的反应，说明高锰酸钾只与浓盐酸反应，高锰酸钾过量，随着反应进行，盐酸浓度变小，到达某一浓度反应停止，盐酸未完全反应，产生氯气的体积小于1.68L。