Question

12．实验室可以用高锰酸钾（固体）和浓盐酸直接混合快速制备氯气，已知该反应的化学方程式如下：
2KMnO₄+16HCl（浓）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O
（1）请在上述化学方程式中用双线桥标出电子转移的方向和数目．
（2）可以采用下列BC装置来快速制备氯气（填字母） 
（3）该反应中氧化剂是KMnO₄（填写化学式），HCl发生氧化反应（填氧化或还原）．
（4）若产生标准状况下氯气1.12L，则需要HCl的物质的量至少为0.16mol．

Answer 1

分析 （1）由方程式可知，反应中Mn元素化合价由+7价降低到+2价，被氧化，KMnO₄为氧化剂，Cl元素化合价由-1价升高到0价，被氧化，HCl为还原剂，结合化合价的变化以及反应的方程式可计算转移电子的数目；
（2）高锰酸钾（固体）和浓盐酸直接混合快速制备氯气，无需加热，只要高锰酸钾与浓盐酸接触就可以迅速反应；
（3）高锰酸钾中锰的化合价降低，而盐酸中氯的化合价升高，所以高锰酸钾是氧化剂，盐酸是还原剂；
（4）由方程式2KMnO₄+16HCl（浓）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O可知，当生成5molC1₂时，有16molHCl参加反应，由此分析解答．

解答 解：（1）反应中KMnO₄为氧化剂，Mn元素的化合价由+7价降低到+2价，得到5个电子，Cl元素化合价升高，被氧化，当有2molKMnO₄参加反应，转移电子10mol，则电子转移的方向和数目可表示为，
故答案为：；

（2）高锰酸钾（固体）和浓盐酸直接混合快速制备氯气，所以无需加热，只要高锰酸钾与浓盐酸接触就可以迅速反应，所以可以选择B、C，故选：BC；
（3）高锰酸钾中锰的化合价降低，而盐酸中氯的化合价升高，所以高锰酸钾是氧化剂，盐酸是还原剂，发生氧化反应，故答案为：KMnO₄；氧化；
（4）n（C1₂）=$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.05mol，由方程式可知，当生成5molC1₂时，有16molHCl参加反应，则生成0.05molC1₂时，需要HCl的物质的量为0.16mol，故答案为：0.16．

点评 本题考查氧化还原反应，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，为高频考点，注意从元素化合价的角度认识氧化还原反应的相关概念和物质的性质，难度不大．