Question

实验室里迅速制备少量氯气可利用以下反应：
______KMnO₄+______ HCl═______ KCl+______ MnCl₂+______ Cl₂↑+______ H₂O
（1）请配平上述化学方程式，并在上面用“双线桥法”标明电子转移的方向和数目：
（2）该反应的氧化产物是______，KMnO₄发生______反应．
（3）HCl在上述反应中显示出来的性质是______．
A．氧化性　　　　B．还原性　　　 C．酸性　　　 D．碱性
（4）用该浓盐酸制得了标况下560mlCl₂，则被氧化的HCl为______mol，需要KMnO₄的质量______g，转移电子数为______．

Answer 1

解：（1）反应中HCl→Cl₂，氯元素化合价由-1价升高为0价，共升高2价，KMnO₄→MnCl₂，Mn元素化合价由+7价降低为+2价，共降低5价，化合价升降最小公倍数为10，故KMnO₄系数为2，故Cl₂系数为5，根据Mn元素守恒可知MnCl₂系数为2，根据K元素守恒可知KCl系数为2，根据Cl元素守恒可知HCl系数为16，根据H元素可知H₂O的系数为8，配平后方程式为：
2KMnO₄+16HCl═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8 H₂O，用“双线桥法”标明电子转移的方向和数目为：；
故答案为：2、16、2、2、5、8；
（2）反应中HCl→Cl₂，氯元素化合价由HCl中-1价升高为Cl₂中0价，Cl₂是氧化产物；
反应KMnO₄→MnCl₂，Mn元素化合价由+7价降低为+2价，KMnO₄是氧化剂，发生还原反应；
故答案为：Cl₂；还原；
（3）由方程式可知，反应后KCl、Cl₂中含有氯元素，KCl中氯元素化合价为-1价，Cl₂中氯元素化合价为0价，说明反应中HCl表现酸性、还原性；
故选BC；
（4）560mlCl₂的物质的量为=0.025mol，被氧化的HCl为生成Cl₂，根据氯元素守恒可知被氧化的HCl为0.025mol×2=0.05mol；
根据2KMnO₄+16HCl═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8 H₂O可知，生成0.025molCl₂，需要KMnO₄的物质的量为：0.025mol×=0.01mol，质量为0.01mol×158g/mol=1.58g；
反应中HCl→Cl₂，氯元素化合价由HCl中-1价升高为Cl₂中0价，故转移电子物质的量为0.025mol×2=0.05mol，转移电子数目为0.05mol×N_Amol^-1=0.05N_A；
故答案为：0.05；1.58；0.05N_A．
分析：（1）反应中HCl→Cl₂，氯元素化合价由-1价升高为0价，共升高2价，KMnO₄→MnCl₂，Mn元素化合价由+7价降低为+2价，共降低5价，化合价升降最小公倍数为10，故KMnO₄系数为2，故Cl₂系数为5，再根据元素守恒确定其它物质的系数，配平方程式，根据“双线桥法”标明电子转移的方向和数目；
（2）还原剂通过氧化反应生成的物质为氧化产物；反应KMnO₄→MnCl₂，Mn元素化合价由+7价降低为+2价，KMnO₄发生还原反应；
（3）由方程式可知，反应后KCl、Cl₂中含有氯元素，结合氯元素化合价判断；
（4）根据n=计算氯气的物质的量，被氧化的HCl为生成Cl₂，根据氯元素守恒计算被氧化的HCl，根据方程式计算需要高锰酸钾的质量，根据氯气的物质的量计算转移电子物质的量，再根据N=nN_A计算转移的电子数目．
点评：考查氧化还原反应配平和基本概念、有关计算等，难度中等，注意掌握氧化还原反应配平常用方法．