题目内容
【题目】(1)在反应 KMnO4+ HCl= MnCl2+ KCl+ Cl2↑+ H2O中,MnCl2为易溶于水的强电解质,回答下列问题:
①氧化剂是___________,还原剂是__________;
②配平上述方程式并用双线桥法标明电子转移的方向和数目:______________;
③写出上述反应的离子方程式:_________________________________________;
④若生成71gCl2,被氧化的HCl是_________________g。
(2)单质铁与稀HNO3可发生多种反应,当8/3n(Fe)<n(HNO3)≤4n(Fe)时,反应方程式可用下列通式表示:aFe+bHNO3(稀)=cNO十dFe(NO3)2+eFe(NO3)3十fH2O。
①假设a=16,且b、c、d、e、f均取正整数时,共有_______组系数配比。
②若a、b、c、d、e、f符合上述系数的配比关系,则b与C的关系为:b=____c。
【答案】KMnO4 HCl 2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O 73 5 4
【解析】
(1)①反应中高锰酸钾中+7价锰降为氯化锰中+2价,降价数为5,得到5mol电子,氧化剂是KMnO4。氯化氢中-1价氯化合价升高为氯气中0价,升高为1,还原剂是HCl;
②生成1mol氯气失去2mol电子,消耗1mol高锰酸钾得到5mol电子,依据氧化还原反应中得失电子守恒可知,高锰酸钾系数为2,氯气系数为5,依据原子个数守恒,氯化锰系数为2,氯化钾系数为2,依据氯原子个数守恒氯化氢系数为16,水分子系数为8,所以配平上述方程式并用双线桥法标明电子转移的方向和数目为;
③根据化学方程式可知上述反应的离子方程式为2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O;
④71g Cl2物质的量为71g÷71g/mol=1mol,依据方程式可知生成1mol氯气转移2mol电子,被氧化的氯化氢物质的量为2mol,质量是2mol×36.5g/mol=71g。
(2)①假设a=16,且b、c、d、e、f均取正整数时,根据铁原子守恒可知d+e=16,根据电子得失守恒可知2d+3e=3c,解得e=3c-32。由于1≤e<16,则1≤3c-32<16,解得11≤c<16,所以c可以是11、12、13、14、15,因此共有5组系数配比。
②若a、b、c、d、e、f符合上述系数的配比关系,根据氮原子守恒可知c+2d+3e=b,根据电子得失守恒可知2d+3e=3c,则b与c的关系为:b=4c。