Question

【題目】實驗室可用KMnO4和濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣。KMnO4+HCl（濃）＝KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O（未配平）。

（1）將上述化學(xué)方程式配平并改寫為離子方程式______。

（2）濃鹽酸在反應(yīng)中顯示出來的性質(zhì)是______。

①只有還原性 ②還原性和酸性 ③只有氧化性 ④氧化性和酸性

（3）若產(chǎn)生0.5 mol Cl2，則被氧化的HCl______mol，轉(zhuǎn)移的電子的數(shù)目約為______。

（4）一定條件下，KMnO4還可以氧化其他還原性物質(zhì)。

MnO4-+C2O42-+______＝Mn2++CO2↑+________完成上述離子方程式，此反應(yīng)中，發(fā)生氧化反應(yīng)的物質(zhì)是______；若轉(zhuǎn)移1 mol電子，生成標準狀況下CO2__________L。

Answer 1

【答案】2MnO4－＋16H++10Cl－＝2Mn2+＋5Cl2↑＋8H2O ② 1 6.02×1023 16H+ 8H2O C2O42－ 22.4

【解析】

(1)根據(jù)氧化還原反應(yīng)中電子守恒及質(zhì)量守恒定律來配平，化合價升高，元素失電子，化合價降低,元素得到電子，化合價升高數(shù)=化合價降低數(shù)=轉(zhuǎn)移電子數(shù)；將化學(xué)反應(yīng)中的強電解質(zhì)寫成離子的形式，氯氣和水應(yīng)保留化學(xué)式來書寫離子反應(yīng)方程式；

(2)濃鹽酸在反應(yīng)中生成鹽時表現(xiàn)酸性，生成氯氣時表現(xiàn)還原性；

(3)根據(jù)Cl元素的化合價變化來計算轉(zhuǎn)移的電子；

(4)根據(jù)電子得失守恒和原子守恒分析解答。

(1)KMnO4+HCl（濃）→KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O中，Mn元素的化合價由+7降低為+2價，Cl元素的化合價由-1價升高到0，化合價升高數(shù)=化合價降低數(shù)=轉(zhuǎn)移電子數(shù)=10，根據(jù)電子守恒可以知道，MnCl2的化學(xué)計量數(shù)為2，Cl2的化學(xué)計量數(shù)為5，再根據(jù)質(zhì)量守恒定律可以知道，配平后的化學(xué)反應(yīng)為2KMnO4＋16HCl＝2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O；改為離子反應(yīng)時Cl2和8H2O應(yīng)保留化學(xué)式，其余物質(zhì)均寫成離子形式，則離子反應(yīng)為2MnO4－＋16H++10Cl－＝2Mn2+＋5Cl2↑＋8H2O；

(2)由反應(yīng)可以知道，鹽酸參與反應(yīng)生成KCl和MnCl2時表現(xiàn)其酸性，生成Cl2時表現(xiàn)其還原性；答案是②；

（3）Cl元素的化合價由-1價升高到0，產(chǎn)生0.5 mol Cl2，則被氧化的HCl為0.5mol×2=1mol，轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為0.5mol×2×（1-0）=1mol，轉(zhuǎn)移的電子的數(shù)目約為6.02×1023；

(4)反應(yīng)中Mn元素化合價由+7價降低為+2價，共降低5價，C元素化合價由+3價升高為+4價，共升高2價，化合價升降最小公倍數(shù)為10，可以確定MnO4－的系數(shù)為2、C2O42－的系數(shù)為5，由原子守恒可以知道Mn2+的系數(shù)為2、CO2的系數(shù)為10，由電荷守恒可以知道，反應(yīng)物中缺項為H+，由元素守恒可以知道生成物中缺項為H2O；配平后離子方程式為2MnO4-+5C2O42-+16H+＝2Mn2++10CO2↑+8H2O，其中C元素化合價由+3價升高為+4價，則C2O42-發(fā)生氧化反應(yīng)，若轉(zhuǎn)移1mol電子，生成標準狀況下CO2為22.4L。