Question

14．实验室可以用高锰酸钾和浓盐酸反应制取氯气（Cl₂），反应的化学方程式如下：
2KMnO₄+16HCl（浓）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O
（1）用单线桥法标出电子转移的方向和数目．
（2）该反应中的氧化剂与还原剂物质的量之比是1：5．
（3）KMnO₄的氧化性比Cl₂的氧化性强（选填“强”或“弱”）．
（4）如反应中转移了2mol电子，则产生的Cl₂在标准状况下体积为22.4L．
（5）某同学欲用KMnO₄固体配制90mL0.5mol/L的溶液．回答下列问题：
①配制KMnO₄溶液时需用的主要仪器有托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、量筒、100mL容量瓶、胶头滴管．
②应用托盘天平称取KMnO₄固体7.9g．
③不规范的实验操作会导致实验结果的误差．下列操作会导致所配溶液浓度偏低的是CD．
A．加水定容时俯视刻度线
B．容量瓶内壁附有水珠而未干燥处理
C．颠倒摇匀后发现凹液面低于刻度线又加水补上
D．在溶解过程中有少量液体溅出烧杯外．

Answer 1

分析 （1）化合价升高，元素失电子，化合价降低，元素得到电子，化合价升高数=化合价降低数=转移电子数；
（2）化合价升高元素所在反应物是还原剂，化合价降低元素所在的反应物是氧化剂；
（3）氧化还原反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性；
（4）根据转移的电子数与生成氯气的关系计算；
（5）①根据各仪器的作用选取仪器；
②m（KMnO₄）=CVM；
③根据c=$\frac{n}{V}$知，如果n偏小或V偏大都导致配制溶液浓度偏小．

解答 解：（1）反应中，化合价升高元素是氯元素，失电子，化合价降低元素是锰元素，得到电子，化合价升高数=化合价降低数=转移电子数=10，单线桥表，反应中电子转移的方向和数目为，
故答案为：；
（2）反应中，化合价升高元素是HCl中的氯元素，所以HCl是还原剂，16mol的HCl中只有10mol做还原剂，化合价降低元素是锰元素，所以高锰酸钾是氧化剂，氧化剂与还原剂的物质的量比为1：5，
故答案为：1：5；
（3）氧化还原反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，反应中KMnO₄为氧化剂，则氧化性：KMnO₄＞Cl₂，故答案为：强；
（4）反应中生成5mol氯气，转移10mol电子，则转移了2mol电子，则产生的Cl₂为1mol，则标准状况下体积为22.4L，故答案为：22.4L；
（5）①配制90mL溶液，需要配制100mL，则还需要100mL容量瓶、用于定容的胶头滴管，故答案为：100mL容量瓶；胶头滴管；
②m（KMnO₄）=CVM=0.5mol/L×0.1L×158g/mol=7.9g，故答案为：7.9；
③根据c=$\frac{n}{V}$知，如果n偏小或V偏大都导致配制溶液浓度偏小，
A．加水定容时俯视刻度线，导致溶液体积偏小，配制溶液浓度偏大，故错误；
B．容量瓶内壁附有水珠而未干燥处理，溶液体积和溶质物质的量都不变，则配制溶液浓度不变，故错误；
C．颠倒摇匀后发现凹液面低于刻度线又加水补上，导致溶液体积偏大，配制溶液浓度偏小，故正确；
D．在溶解过程中有少量液体溅出烧杯外，溶质的物质的量偏小，配制溶液浓度偏小，故正确；
故答案为：CD．

点评 本题考查氧化还原反应、溶液的配制，把握反应中元素化合价变化以及误差分析的方法为解答的关键，侧重电子转移方向和数目、以及溶液配制操作的考查，题目难度不大．