Question

12．实验室里迅速制备少量氯气可利用以下反应：
2KMnO₄+16 HCl--2 KCl+2 MnCl₂+5 Cl₂↑+8 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）KMnO₄发生还原反应，用该浓盐酸制得了标况下560mL Cl₂，则被氧化的HCl为0.05；mol，转移电子数为0.05N_A．

Answer 1

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）化合价降低的元素在反应中被还原，发生还原反应；根据n=$\frac{V}{Vm}$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．

解答 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↑+8H₂O，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；560mlCl₂的物质的量为$\frac{0.56L}{22.4L/mol}$=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；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：还原；0.05；0.05N_A．

点评 本题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．