Question

10．實驗室用氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣的反應方程式為：2KClO₃$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{△}$2KCl+3O₂↑
回答下列問題：
（1）該反應中被氧化的元素名稱為氧，生成1mol O₂時轉移電子的數目是4N_A．
（2）從反應后的固體混合物中分離出難溶于水的MnO₂的具體實驗操作名稱：過濾．
（3）分離出的MnO₂可用于實驗室制取Cl₂，化學方程式為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，其離子方程式為MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O．
（4）若兩個反應中轉移的電子的物質的量相同，則生成的O₂和Cl₂在相同狀況下的體積比為1：2．
（5）以上兩個反應都用到MnO₂，其作用分別是催化劑、氧化劑．

Answer 1

分析 （1）化合價升高元素被氧化，根據化合價變化確定電子轉移情況；
（2）分離出固液混合物采用過濾的方法；
（3）鹽酸、氯化錳可以拆成離子的形式，據此書寫離子方程式；
（4）生成的O₂和Cl₂在相同狀況下的體積比等于物質的量之比；
（5）根據二氧化錳是不參與化學反應的特點來回答．

解答 解：（1）反應中氧元素化合價升高，元素被氧化，生成3mol O₂時轉移電子12mol，得到生成1mol O₂時轉移電子的數目是4N_A；故答案為：氧；4N_A；
（2）分離出固液混合物采用過濾的方法，從反應后的固體混合物中分離出難溶于水的MnO₂的方法是過濾，故答案為：過濾；
（3）鹽酸、氯化錳可以拆成離子的形式，據此書寫離子方程式為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（4）2KClO₃$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{△}$2KCl+3O₂↑轉移電子12mol生成氧氣是3mol，MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O轉移電子2mol，產生氯氣是1mol，若兩個反應中轉移的電子的物質的量相同，生成的O₂和Cl₂在相同狀況下的體積比等于物質的量之比即為1：2；故答案為：1：2；
（5）2KClO₃$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{△}$2KCl+3O₂↑中二氧化錳是催化劑，MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O中二氧化錳是氧化劑，故答案為：催化劑；氧化劑．

點評 本題考查學生氧化還原反應的基本概念和電子轉移的有關知識，屬于綜合知識的考查，難度中等．