Question

13．实验室可以用高锰酸钾和浓盐酸反应制取氯气，反应的化学方程式如下：
2KMnO₄+16HCl（浓）=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O
（1）该反应中的氧化剂与还原剂的物质的量之比是1：5．  
（2）如反应中转移了2mol电子，则产生的Cl₂在标准状况下的体积为多少？
（3）产生的KCl若配成1L的溶液，其物质的量浓度应为多少？
＜注：第（2）、（3）小题必须写出计算过程＞

Answer 1

分析 2KMnO₄+16HCl（浓）=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，通过化合价升降判断，Mn元素由+7价降低到+2价，Cl元素的化合价由-1价升高到0，高锰酸钾得电子是氧化剂，利用电子的转移与结合方程式进行计算．

解答 解：（1）2KMnO₄+16HCl（浓）=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，通过化合价升降判断，Mn元素由+7价降低到+2价，Cl元素的化合价由-1价升高到0，2mol高锰酸钾得电子是氧化剂，10molHCl失电子是还原剂，所以氧化剂与还原剂的物质的量之比是2：10=1：5，
故答案为：1：5；
（2）设反应中有2mol电子发生转移，生成氯气的体积为x，
   2KMnO₄+16HCl（浓）=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O转移电子10e^-，
  所以电子与氯气的关系式为10e^-～5Cl₂
                        10mol    5×22.4L                     
                        2mol     x
       x=22.4L，所以生成气体是22.4L，
答：生成气体是22.4L；
（3）2KMnO₄+16HCl（浓）=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O
                        2           5
                      0.4mol        1mol
所以产生的KCl若配成1L的溶液，其物质的量浓度应为$\frac{0.4mol}{1L}$=0.4mol/L，
答：产生的KCl若配成1L的溶液，其物质的量浓度应为0.4mol/L．

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．