酸化マンガン(IV)に濃塩酸を加えて加熱したときに発生する気体はどれか。
- ①水素
- ②酸素
- ③塩素
- ④塩化水素
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酸化マンガン(IV)(MnO2)に濃塩酸を加えて加熱すると、塩化水素が酸化されて塩素が発生します(MnO2+4 HCl → MnCl2+2 H2O+Cl2)。このとき酸化マンガン(IV)は酸化剤としてはたらき、マンガンの酸化数は+4から+2に減少します。発生した塩素には塩化水素と水蒸気が混じるので、まず水に通して塩化水素を除き、次に濃硫酸に通して水分を除いてから、下方置換で集めます。塩素は黄緑色で刺激臭のある有毒な気体です。
他の選択肢が不適切な理由
・水素:亜鉛や鉄などの金属に希塩酸や希硫酸を加えると発生します。酸化マンガン(IV)と濃塩酸の反応では生じません。
・酸素:酸化マンガン(IV)を触媒として過酸化水素水を分解したり、塩素酸カリウムを加熱したりすると発生します。同じ酸化マンガン(IV)を使う実験なので混同しやすい点に注意します。
・塩化水素:塩化ナトリウムに濃硫酸を加えて加熱すると発生します。
覚え方のポイント
酸化マンガン(IV)は、濃塩酸との反応では「酸化剤」、過酸化水素の分解では「触媒」と、役割が異なります。「濃塩酸+加熱なら塩素、過酸化水素水なら酸素」と、相手の物質で発生する気体を区別しましょう。塩素の精製で「水→濃硫酸」の順に通すのは、先に濃硫酸に通すと、あとの水で再び水蒸気が混じってしまうためです。