题目内容

实验室可用KMnO4和浓盐酸反应制取氯气.其变化可表述为:
2
2
KMnO4+
16
16
HCl(浓)═
2
2
KCl+
2
2
MnCl2+
5
5
Cl2↑+
8
8
H2O
(1)请配平化学方程式(将化学计量数填入括号内).
(2)请将上述配平的化学方程式改写为离子方程式
2MnO4-+16H++10Cl-═Mn2++5Cl2↑+8H2O
2MnO4-+16H++10Cl-═Mn2++5Cl2↑+8H2O

(3)浓盐酸在反应中显示出来的性质是
(填写编号,多选倒扣).
①只有还原性         ②还原性和酸性
③只有氧化性         ④氧化性和酸性
(4)产生0.5molCl2,则转移的电子的物质的量为
1
1
mol.
(5)已知反应CuS+4HNO3=Cu(NO32+2NO2↑+S↓+2H2O,当转移电子数为1.806×1023时,被还原的硝酸的物质的量是
0.3mol
0.3mol
,产生标况NO2的体积为
6.72L
6.72L
分析:(1)根据氧化还原反应中电子守恒及质量守恒定律来配平;
(2)将化学反应中的强电解质写成离子的形式,氯气和水应保留化学式来书写离子反应方程式;
(3)浓盐酸在反应中生成盐时表现酸性,生成氯气时表现还原性;
(4)根据Cl元素的化合价变化来计算转移的电子;
(5)由反应CuS+4HNO3=Cu(NO32+2NO2↑+S↓+2H2O可知,转移2mol电子时被还原的硝酸为2mol,以此来计算.
解答:解:(1)KMnO4+HCl(浓)→KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O中,Mn元素的化合价由+7降低为+2价,Cl元素的化合价由-1价升高到0,
根据电子守恒可知,MnCl2的化学计量数为2,Cl2的化学计量数为5,
再根据质量守恒定律可知,配平的化学反应为2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,
故答案为:2;16;2;2;5;8;
(2)在反应2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O中,改为离子反应时Cl2和H2O应保留化学式,
其余物质均写成离子形式,则离子反应为2MnO4-+16H++10Cl-═Mn2++5Cl2↑+8H2O,
故答案为:2MnO4-+16H++10Cl-═Mn2++5Cl2↑+8H2O;
(3)由反应可知,盐酸参与反应生成KCl和MnCl2时表现其酸性,生成Cl2时表现其还原性,故答案为:②;
(4)Cl元素的化合价由-1价升高到0,产生0.5molCl2,则转移的电子的物质的量为0.5mol×2×(1-0)=1mol,故答案为:1;
(5)由反应CuS+4HNO3=Cu(NO32+2NO2↑+S↓+2H2O可知,S元素的化合价由-2价升高到0,N元素的化合价由+5降低为+4价,
则转移2mol电子时被还原的硝酸为2mol,当转移电子数为1.806×1023时,电子的物质的量为
1.806×1023
6.02×1023
=0.3mol,
由2HNO3~2NO2~2e-可知,被还原的硝酸的物质的量是0.3mol,气体为0.3mol,其标况下体积为0.3mol×22.4L/mol=6.72L,
故答案为:0.3mol;6.72L.
点评:本题考查氧化还原反应,明确元素的化合价及电子守恒、质量守恒定律即可解答,难度不大,注意(5)中CuS中Cu为+2价,S为-2价来解答.
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