實驗室為什么用MnO2和濃鹽酸加熱制取氯氣而不用別的
- 教育綜合
- 2021-06-09 19:44:14
實驗室制氯氣的方法之一是用濃鹽酸與二氧化錳反應,而不是稀鹽酸,為什么?
因為二氧化錳有較強的氧化性,鹽酸有還原性,濃鹽酸還原性較強,在加熱時會被二氧化錳氧化生成氯氣,而稀鹽酸的還原性較弱,不能被二氧化錳氧化,故不用稀鹽酸。 以上是我的回答,滿意請采納,謝謝!實驗室制氯氣的方法之一是用二氧化錳和濃鹽酸反應,而不是稀鹽酸,說明理由,并設計實驗方案加以驗證
(1)濃鹽酸和二氧化錳需在加熱的條件下反應,濃鹽酸具有揮發(fā)性,所以加熱使大量濃鹽酸揮發(fā),濃鹽酸和二氧化錳能發(fā)生氧化還原反應生成氯化錳、氯氣和水.隨反應進行,濃鹽酸濃度減小變稀后不能和二氧化錳反應生成氯氣,所以生成氯氣明顯少于0.06mol,
故答案為:①加熱使大量濃鹽酸揮發(fā);②鹽酸濃度變稀后不再發(fā)生反應;
(2)高錳酸鉀與濃鹽酸反應時,Cl-被氧化成單質(zhì)氯,而MnO4-被還原成Mn2+,即反應生成氯化鉀、氯化錳、氯氣、水,該反應為2KMnO4+16HCl(濃)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,該反應中氧化劑是高錳酸鉀,還原劑是鹽酸,根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒知,當2mol高錳酸鉀參加反應時,參加氧化還原反應的鹽酸的物質(zhì)的量是10mol,所以氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比=2:10=1:5,消耗0.1mol氧化劑KMnO4,被氧化的HCl的物質(zhì)的量n=0.5mol,
故答案為:2KMnO4+16HCl(濃)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O;0.5mol;
(3)①A點:Cl2具有強氧化性,與碘化鉀發(fā)生:2I-+Cl2=I2+2Cl-,碘單質(zhì)遇淀粉顯藍色,所以無色碘化鉀溶液逐漸變成藍色,
故答案為:2I-+Cl2=I2+2Cl-;
②B點滴一滴FeSO4(含KSCN),Cl2具有強氧化性,與Fe2+發(fā)生:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,溶液由淺綠色變?yōu)檠t色,
故答案為:溶液由淺綠色變?yōu)檠t色;
③中和反應與氧化還原反應的原理不同,如是中和反應,向褪色后的溶液中加NaOH溶液至堿性,溶液可變?yōu)榧t色,如是氧化還原反應,向褪色后的溶液中加NaOH溶液至堿性,溶液不再顯紅色,根據(jù)反應的現(xiàn)象可證明,
故答案為:向C點褪色后的溶液再滴加NaOH溶液,若溶液變?yōu)榧t色,則為中和褪色,若溶液不變?yōu)榧t色,則是漂白而褪色;
制備氯氣為什么用二氧化錳與濃鹽酸反應?
高中階段可以這樣理解,二氧化錳的氧化性大于氯氣(氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物),該反應可以發(fā)生(加熱),要用濃鹽酸才可以,稀的不可以。用二氧化鉛和高錳酸鉀可以不用加熱。用二氧化錳還要考慮經(jīng)不經(jīng)濟。 氧氣也可以,不過要加熱到幾百度,好像也要催化劑,但事實上,氧氣的氧化性比氯氣還要弱。以后,可以用標準電極電位來判斷氧化還原性的強弱,更好理解。實驗室里通常用二氧化錳和濃鹽酸反應制取氯氣,為什么
MnO4+4HCl(濃)=MnCl2+CL2↑+2H2O 因為反應條件是濃鹽酸,但反應中有水生成(2H2O) 生成的水會不斷稀釋濃鹽酸,使?jié)恹}酸逐漸變?yōu)橄←}酸 稀鹽酸不與二氧化錳反應,所以實際稱量的濃鹽酸質(zhì)量必須多于理論量,這樣才能達到理論的氯氣產(chǎn)量。為什么二氧化錳與濃鹽酸反應不與稀鹽酸反應
二氧化錳只能和濃鹽酸在加熱的條件下反應,稀鹽酸還原性不夠強,所以不反應。
二氧化錳是兩性氧化物,它是一種常溫下非常穩(wěn)定的黑色粉末狀固體,可作為干電池的去極化劑。在實驗室常利用它的氧化性和濃HCl作用以制取氯氣。
如將二氧化錳放到氫氣流中加熱至1400K得到氧化錳;將二氧化錳放在氨氣流中加熱,得到棕黑色的三氧化二錳;將二氧化錳跟濃鹽酸反應,則得到l氯化錳、氯氣和水。
擴展資料:
硝酸錳法將軟錳礦與煤粉混合,經(jīng)還原焙燒使高價錳還原成一氧化錳,用硝酸及硫酸浸取,經(jīng)過濾、凈化,得硝酸錳溶液,再經(jīng)濃縮、熱分解得二氧化錳,最后經(jīng)稀硝酸精制、硫酸活化處理、水洗、干燥,制得化學二氧化錳產(chǎn)品。
二氧化錳遇強氧化劑時,還表現(xiàn)為還原性。如將二氧化錳,碳酸鉀和硝酸鉀或氯酸鉀混合熔融,可得到暗綠色熔體,將熔體溶于水冷卻可得六價錳的化合物錳酸鉀。在酸性介質(zhì)中是一種強氧化劑。