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解答题-实验探究题 较难0.4 引用3 组卷949
某小组用MnO2与浓盐酸混合共热制备氯气。
(1)反应的离子方程式是_______
(2)为净化与收集Cl2,选用下图所示的部分装置进行实验,装置的接口连接顺序为_______

(3)当Cl2不再生成时,反应容器中仍存在MnO2和盐酸,该小组进行以下实验探究。
①实验任务       探究反应后的容器中仍存在MnO2和盐酸,却不再产生Cl2的原因。
②查阅资料       物质氧化性和还原性变化的一般规律是:还原反应中,增大反应物浓度或降低生成物浓度,氧化剂的氧化性增强;氧化反应中,增大反应物浓度或降低生成物浓度,还原剂的还原性增强。
③提出猜想       猜想a:在此反应中,随H+浓度降低,氧化剂_______(填氧化剂化学式)氧化性减弱。
猜想b:在此反应中,_______减弱。
猜想c:在此反应中,随Mn2+浓度升高,氧化剂氧化性减弱。
④设计实验、验证猜想       向反应后的固液混合物中加入试剂,观察并记录有无氯气生成(Na+对各物质的氧化性与还原性均无影响)。请在答题线上完成表中内容。
实验序号操作有无氯气生成
1加入较浓硫酸,使有氯气
2加入NaCl固体,使有氯气
3_______无氯气
⑤数据分析,得出结论       猜想a、猜想b和猜想c均正确。
⑥迁移应用       25℃时,。一般情况下,在金属活动性顺序里,位于氢前面的金属能置换出酸中的氢,资料显示Ag也可以与HI发生置换反应生成H2,依据②中信息,可能的原因是:_______
2022·广东茂名·二模
知识点:氯气的实验室制法物质性质实验方案的设计综合实验设计与评价 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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含氯物质在生产生活中有重要作用。
I.实验室制取氯气的装置如图所示。

(1)收集氯气的集气瓶中,导管没有画完整,请在答题卡图中补充完整___________
(2)NaOH溶液的作用是(用离子方程式表示)___________
(3)当氯气不再逸出时,圆底烧瓶中的固液混合物中仍存在盐酸和二氧化锰,某合作学习小组分析成因时提出如下猜想:
猜想a;随H+浓度降低,MnO2的氧化性减弱。
猪想b:随Cl-浓度降低,Cl-的还原性___________(填“增强”、“不变”或“减弱”)。
猜想c:随Mn2+浓度升高,MnO2的氧化性减弱。
①查阅资料:K+对体系中各物质的氧化性与还原性均无影响。
②设计实验验证:将固液混合物均分为三组,保持条件相同,分别向三组固液混合物中加入试剂。
组别试剂产物
1较浓硫酸有Cl2生成
2X有Cl2生成
3X和Y无Cl2生成
通过三组实验,a、b、c三个猜想都得到了证实,则X为_______(填化学式),Y为_______(填化学式)。
II.已知FeCl3固体易升华,其蒸气为黄色。某小组通过下面装置探究MnO2与FeCl3能否反应产生Cl2

实验操作和现象:
实验操作现象
点燃酒精喷灯,加热加热一段时间后,装置A中产生黄色气体,装置B中溶液变蓝
(4)实验前,需要进行的操作为___________
(5)该实验装置从安全角度分析,存在的问题是___________
(6)装置经改进后,继续实验,确认产物有Cl2和MnCl2,则A中发生反应的化学方程式为___________
某小组探究卤素参与的氧化还原反应,从电极反应角度分析物质氧化性和还原性的变化规律。
(1)浓盐酸与MnO2混合加热生成氯气。氯气不再逸出时,固液混合物A中仍存在盐酸和MnO2
①反应的离子方程式是_______
②电极反应式:
ⅰ.氧化反应:2Cl--2e-=Cl2
ⅱ.还原反应:_______
③根据电极反应式,分析A中仍存在盐酸和MnO2的原因。
ⅰ.随c(Cl-)降低,Cl-还原性减弱或Cl2的氧化性增强。
ⅱ.随c(H+)降低或c(Mn2+)浓度升高,_______
④补充实验证实了③中的分析(下面表格)。
实验操作试剂产物
   较浓H2SO4有氯气
a有氯气
a+b无氯气
a是_______,b是_______
(2)利用c(H+)浓度对MnO2氧化性的影响,探究卤素离子的还原性。相同浓度的KCl、KBr和KI溶液,能与MnO2反应所需的最低c(H+)由大到小的顺序是_______
(3)根据(1)中结论推测:酸性条件下,加入某种化合物可以提高溴的氧化性,将Mn2+氧化为MnO2。经实验证实了推测,该化合物是_______
(4)综合上述,可以得到物质氧化性和还原性变化的一般规律:氧化剂(还原剂)的浓度越大,其氧化性(还原性)越强;还原产物(氧化产物)的浓度越大,氧化剂(还原剂)的氧化性(还原性)越小。据此,小组分别利用电解池(图1)和原电池(图2)装置,成功实现了铜与稀硫酸制氢气。
   
结合上述的探究结论,图2中试剂X是_______,试剂Y是_______。(限选试剂:稀硫酸、Na2SO4溶液、NaOH溶液、NaNO3溶液、CuSO4溶液,浓度均为1.0 mol·L-1)
氯气是一种重要的化工原料,在生产生活中有着重要的应用。
(1)某研究小组探究氯气和氯水的漂白性,用浓盐酸与MnO2反应制备氯气,其化学反应方程式为_______。生成的氯气通入如图装置,所需装置的接口连接顺序为_______(填字母序号)。
   
证明氯水具有漂白性是由于Cl2与H2O反应生成了具有漂白性的物质的实验现象是_______
(2)在用浓盐酸与MnO2混合加热制氯气过程中,发现氯气不再逸出时,固液混合物A中仍存在盐酸和MnO2。关于MnO2剩余的原因,该小组提出如下猜想:
猜想ⅰ:随着反应进行,c(H+)降低,Cl-的还原性减弱,不能还原MnO2
猜想ⅱ:随着反应进行,c(H+)降低,MnO2的氧化性减弱,不能氧化Cl-
猜想ⅱi:随着反应进行,c(Cl-)降低,Cl-的还原性减弱,不能还原MnO2
猜想iv:随着反应进行,c(Mn2+)升高,MnO2的氧化性减弱,不能氧化Cl-
该小组设计原电池装置验证上述猜想,请补充横线部分的内容。(恒温装置未画出)
   
实验编号实验步骤实验现象实验结论实验反思与评价
i向右侧烧杯中滴入几滴浓盐酸
猜想i成立该操作不能验证猜想i,理由①_______
ii______________猜想ii成立正极的电极反应方程式④_______
……
iv在验证了猜想ii和iii均成立以后,向左侧烧杯中加入⑤_______(填化学式),向右侧烧杯中加入⑥_______(填化学式)。电流表几乎无示数猜想iv成立

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