Question

实验室所用少量氯气是用下列方法制取的：4HCl(浓)+MnO₂Cl₂↑+MnCl₂+2H₂O，试回答下列问题：

(1)该反应中氧化剂与还原剂的物质的量比为：__。

(2)写出该反应的离子方程式：___。

(3)当有0.2mol电子转移时，生成标准状况下Cl₂的体积是___L。

(4)若用足量二氧化锰与50ml36.5%1.2g/ml浓盐酸反应，制得的Cl₂在标准状况下总小于3.36L，原因可能是①__，②__。

(5)检验氯气是否收集满的方法是用___试纸靠近集气瓶口，若试纸变蓝证明氯气已收集满。

Answer

1：2 4H++2Cl-+MnO2Cl2↑+Mn2++2H2O 2.24 HCl挥发 浓盐酸随反应进行变为稀盐酸，不再与MnO2反应 湿润的淀粉碘化钾

【解析】

该反应中，锰元素化合价降低，MnO2是氧化剂，氯元素化合价升高，HCl是还原剂，当4mol HCl 参加反应时，只有2mol氯元素从-1价升高为0价，被氧化；由于浓盐酸易挥发，且只有浓盐酸与二氧化锰反应，反应过程中浓盐酸会逐渐变稀，稀到一定程度反应不再进行；氯气可从碘化钾中置换出碘，碘遇淀粉变蓝色，据此分析解答。

(1)该反应中，锰元素化合价降低，MnO2是氧化剂，氯元素化合价升高，HCl是还原剂，当4mol HCl 参加反应时，只有2mol氯元素从-1价升高为0价，被氧化，即只有2mol HCl 起到还原剂的作用，因此，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量比为1：2；

(2)该反应的离子方程式：4H++2Cl-+MnO2Cl2↑+Mn2++2H2O；

(3)氯元素从-1价升高为0价，每生成1mol Cl2，转移2mol电子。当有0.2mol电子转移时，生成0.1mol Cl2，这些氯气在标准状况下的体积为0.1mol×22.4L/mol=2.24L；

(4)50mL36.5%1.2g/mL浓盐酸中含有氯化氢的物质的量为=0.6mol，根据反应4HCl(浓)+MnO2Cl2↑+MnCl2+2H2O，若0.6molHCl完全反应转化为Cl2，生成Cl2的物质的量为0.15mol，标况下的体积为3.36L；由于浓盐酸易挥发，且只有浓盐酸与二氧化锰反应，反应过程中浓盐酸会逐渐变稀，稀到一定程度反应不再进行，因此0.6mol的HCl不能完全反应，则生成的Cl2的总物质的量小于0.15mol，标况下的体积也小于3.36L；

(5)氯气可从碘化钾中置换出碘，碘遇淀粉变蓝色，因此，检验氯气是否收集满的方法是用湿润的淀粉碘化钾试纸靠近集气瓶口，若试纸变蓝证明氯气已收集满。