Question

實驗室制備Cl₂，可以用下列三種方法：
①MnO₂+4HCl（C）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
②2KMnO₄+16HCl（C）=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O
③KClO₃+6HCl（C）=KCl+3Cl₂↑+3H₂O
如果分別用上述三種方法制得相同體積的Cl₂，下列描述正確的是（　　）

• A、同溫同壓下制得相同體積的Cl₂時，三個反應中被氧化的HCl的物質的量相同
• B、同溫同壓下制得相同體積的Cl₂時，三個反應中電子轉移的總數相等
• C、同溫同壓下制得相同體積的Cl₂時，三個反應中消耗的氧化劑的物質的量相同
• D、同溫同壓下制得相同體積的Cl₂時，三個反應中被氧化的氯原子數不同

Answer 1

分析：A．鹽酸中氯元素的化合價在反應前后如下：HCl→MnCl₂，化合價-1→-1，化合價沒變化，起酸的作用；HCl→Cl₂化合價由-1→0，失電子，作還原劑；令生成氯氣都是5mol，根據方程式計算判斷；
B．反應①②中氯氣是氧化產物，反應③中氯氣既是氧化產物又是還原產物，與①②中轉移電子數不相等；
C．反應①、②、③的氧化劑分別為MnO₂、KMn₄、KClO₃，令生成氯氣都是1mol，根據方程式計算判斷；
D．反應①②中氯氣是氧化產物，反應③中氯氣既是氧化產物又是還原產物，與①②中被氧化的氯離子數不相等．

解答：解：同溫同壓下，體積之比等于物質的量之比，所以在同溫同壓下，相同體積的任何氣體含有相同的分子數，物質的量也相同．
A．MnO₂+4HCl（濃）═MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O   被氧化的HCl
  1mol    4mol           1mol             2mol
令生成氯氣都是5mol，由方程式可知反應①、②、③中參加反應的HCl的物質的量分別為：20mol、16mol、10mol，故得等物質的量的Cl₂，被氧化的HCl的物質的量分別為：10mol、8mol、5mol，不相等，故A錯誤；
B．反應①②中氯氣是氧化產物，得到等物質的量的Cl₂，二者轉移電子數目相等，反應③中氯氣既是氧化產物又是還原產物，與①②中轉移電子數不相等，故B錯誤；
C．反應①、②、③的氧化劑分別為MnO₂、KMnO₄、KClO₃，令生成氯氣都是1mol，由方程式可知反應①、②、③中消耗氧化劑的物質的量分別為：1mol、0.4mol、

1

3

mol，故得等量的Cl₂，消耗氧化劑的物質的量不相等，故C錯誤；
D．反應①②中氯氣是氧化產物，得到等量的Cl₂，二者被氧化的氯離子數相同，反應③中氯氣既是氧化產物又是還原產物，與①②中被氧化的氯離子數不相等，故D正確；
故選D．

點評：本題以實驗室制備Cl₂的不同方法考查氧化還原反應基本概念與計算，注意氯的化合物中氯元素的化合價是解答本題的關鍵，題目難度中等．