Question

實(shí)驗(yàn)室里迅速制備少量氯氣可利用以下反應(yīng)：

2

KMnO₄+

16

 HCl═

2

 KCl+

2

 MnCl₂+

5

 Cl₂↑+

8

 H₂O
（1）請配平上述化學(xué)方程式，并在上面用“雙線橋法”標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：
（2）該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是

Cl₂

，KMnO₄發(fā)生

還原

反應(yīng)．
（3）HCl在上述反應(yīng)中顯示出來的性質(zhì)是

BC

．
A．氧化性        B．還原性       C．酸性       D．堿性
（4）用該濃鹽酸制得了標(biāo)況下560mlCl₂，則被氧化的HCl為

0.05

mol，需要KMnO₄的質(zhì)量

1.58

g，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為

0.05N_A

．

Answer 1

分析：（1）反應(yīng)中HCl→Cl₂，氯元素化合價(jià)由-1價(jià)升高為0價(jià)，共升高2價(jià)，KMnO₄→MnCl₂，Mn元素化合價(jià)由+7價(jià)降低為+2價(jià)，共降低5價(jià)，化合價(jià)升降最小公倍數(shù)為10，故KMnO₄系數(shù)為2，故Cl₂系數(shù)為5，再根據(jù)元素守恒確定其它物質(zhì)的系數(shù)，配平方程式，根據(jù)“雙線橋法”標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目；
（2）還原劑通過氧化反應(yīng)生成的物質(zhì)為氧化產(chǎn)物；反應(yīng)KMnO₄→MnCl₂，Mn元素化合價(jià)由+7價(jià)降低為+2價(jià)，KMnO₄發(fā)生還原反應(yīng)；
（3）由方程式可知，反應(yīng)后KCl、Cl₂中含有氯元素，結(jié)合氯元素化合價(jià)判斷；
（4）根據(jù)n=

m

M

計(jì)算氯氣的物質(zhì)的量，被氧化的HCl為生成Cl₂，根據(jù)氯元素守恒計(jì)算被氧化的HCl，根據(jù)方程式計(jì)算需要高錳酸鉀的質(zhì)量，根據(jù)氯氣的物質(zhì)的量計(jì)算轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量，再根據(jù)N=nN_A計(jì)算轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目．

解答：解：（1）反應(yīng)中HCl→Cl₂，氯元素化合價(jià)由-1價(jià)升高為0價(jià)，共升高2價(jià)，KMnO₄→MnCl₂，Mn元素化合價(jià)由+7價(jià)降低為+2價(jià)，共降低5價(jià)，化合價(jià)升降最小公倍數(shù)為10，故KMnO₄系數(shù)為2，故Cl₂系數(shù)為5，根據(jù)Mn元素守恒可知MnCl₂系數(shù)為2，根據(jù)K元素守恒可知KCl系數(shù)為2，根據(jù)Cl元素守恒可知HCl系數(shù)為16，根據(jù)H元素可知H₂O的系數(shù)為8，配平后方程式為：
2KMnO₄+16HCl═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8 H₂O，用“雙線橋法”標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目為：；
故答案為：2、16、2、2、5、8；
（2）反應(yīng)中HCl→Cl₂，氯元素化合價(jià)由HCl中-1價(jià)升高為Cl₂中0價(jià)，Cl₂是氧化產(chǎn)物；
反應(yīng)KMnO₄→MnCl₂，Mn元素化合價(jià)由+7價(jià)降低為+2價(jià)，KMnO₄是氧化劑，發(fā)生還原反應(yīng)；
故答案為：Cl₂；還原；
（3）由方程式可知，反應(yīng)后KCl、Cl₂中含有氯元素，KCl中氯元素化合價(jià)為-1價(jià)，Cl₂中氯元素化合價(jià)為0價(jià)，說明反應(yīng)中HCl表現(xiàn)酸性、還原性；
故選BC；
（4）560mlCl₂的物質(zhì)的量為

0.56L

22.4L/mol

=0.025mol，被氧化的HCl為生成Cl₂，根據(jù)氯元素守恒可知被氧化的HCl為0.025mol×2=0.05mol；
根據(jù)2KMnO₄+16HCl═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8 H₂O可知，生成0.025molCl₂，需要KMnO₄的物質(zhì)的量為：0.025mol×

2

5

=0.01mol，質(zhì)量為0.01mol×158g/mol=1.58g；
反應(yīng)中HCl→Cl₂，氯元素化合價(jià)由HCl中-1價(jià)升高為Cl₂中0價(jià)，故轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為0.025mol×2=0.05mol，轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為0.05mol×N_Amol^-1=0.05N_A；
故答案為：0.05；1.58；0.05N_A．

點(diǎn)評：考查氧化還原反應(yīng)配平和基本概念、有關(guān)計(jì)算等，難度中等，注意掌握氧化還原反應(yīng)配平常用方法．