题目内容
【题目】实验室可以用高锰酸钾和浓盐酸反应来制备氯气,反应的化学方程式为:2KMnO4 +16HCl→2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
(1)用单线桥标出上述反应电子转移的方向和数目。____
(2)该反应中氧化剂是___,被氧化的元素是___,若有1mol的KMnO4参加反应,则可以氧化___mol的HCl,转移的电子数目为____mol,得到的氯气的体积为___L(标准状况下)。
【答案】 KMnO4 -1价的Cl 5 5 56
【解析】
在氧化还原反应中,
氧化剂具有氧化性,得电子化合价降低,被还原,发生还原反应,得到还原产物;
还原剂具有还原性,失电子化合价升高,被氧化,发生氧化反应,得到氧化产物;
(1)该反应中Mn元素化合价从+7价降低到+2价,则KMnO4为氧化剂,得电子被还原,氯元素化合价从-1价升高到0价,失电子被氧化,若有2mol KMnO4参加反应,转移电子物质的量为5×2mol =10mol,据此用用单线桥标出上述反应电子转移的方向和数目;
(2)该反应中Mn元素化合价降低,则KMnO4为氧化剂,氯元素化合价升高,HCl为还原剂,但只有部分HCl为还原剂,若有2mol的KMnO4参加反应,由化学计量之比知,只有10mol HCl作还原剂,同时生成5mol Cl2,转移的电子数目为2mol×5=10mol;
(1)该反应中Mn元素化合价从+7价降低到+2价,则KMnO4为氧化剂,氯元素化合价从-1价升高到0价,若有2mol KMnO4参加反应,转移电子物质的量为5×2mol =10mol,则用单线桥标出该反应电子转移的方向和数目为;
;
(2)该反应中Mn元素化合价降低,则KMnO4为氧化剂,氯元素化合价升高,HCl为还原剂,但只有部分HCl为还原剂,若有2mol的KMnO4参加反应,由化学计量之比知,只有10mol HCl作还原剂,则可以氧化10mol的HCl,生成5mol Cl2,则由列比例计算得,若有1mol的KMnO4参加反应,由化学计量之比知,只有5mol HCl还原剂,则可以氧化5mol的HCl,生成2.5mol Cl2,标况下体积为:V=nVm=2.5mol×22.4L/mol=56L,转移的电子数目为5mol。
【题目】卤块的主要成分是MgCl2,此外还含铁的氯化物、CuCl2、SiO2、MnO2等杂质。工业上以卤块为原料可制得轻质氧化镁,工艺流程如图所示:
已知:生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示:
物质 | 开始沉淀 | 完全沉淀 |
Fe(OH)3 | 1.9 | 3.2 |
Fe(OH)2 | 7.6 | 9.6 |
Cu(OH)2 | 6.0 | 8.0 |
Mn(OH)2 | 7.3 | 9.3 |
Mg(OH)2 | 9.1 | 11.1 |
请回答下列问题
(1)滤渣1的成分有______________________(填化学式)。加入试剂1的目的是___________。
(2)步骤“加NaOH”需要调节pH值的范围为______________________。
(3)沉淀1的成分为______________________ (填化学式),步骤“加水煮沸”发生反应的化学方程式为______________________。
(4)步骤“加水煮沸”不能时间太长,原因是______________________。
(5)最近研究表明,常温下在含有Mg2+浓度为1.5mol/L的溶液中加入2倍于Mg2+的物质的量的NH4HCO3,控制pH值在9.5左右,镁的沉淀率能达到99%。产物为一种含结晶水的复盐,可用于煅烧制取轻质氧化镁,经XDR(X射线衍射)分析该复盐含水与含镁的物质的量相等。写出制取该复盐的离子方程式:_________________________________。
(6)除了OH-之外,S2-也是一种常见的金属离子沉淀剂。本质原因是一些金属硫化物的溶解度极小。已知:25℃时,CuS的溶度积为4×10-36,H2S的Ka1=1.25×10-7,Ka2=8.0×10-14。若要在1L.的盐酸中完全溶解0.01 mol CuS,理论上需要盐酸的最低浓度为___________mol/L(提示:用离子方程式计算)