题目内容
【题目】高锰酸钾溶液常用于物质的定性检验与定量分析。
(1)实验室里欲用KMnO4固体来配制240 mL 0.1 molL-1的KMnO4酸性溶液。
①需用的仪器有天平、药匙、烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管、__________。
②配制过程中玻璃棒所起的作用是_________。
③下列操作对实验结果的影响偏小的是______(填序号)。
a.加水定容时俯视刻度线
b.容量瓶内壁附有水珠而未干燥处理
c.若未用蒸馏水洗涤烧杯内壁或未将洗涤液注入容量瓶
d. 颠倒摇匀后发现凹液面低于刻度线又加水补上
(2)用上述酸性KMnO4溶液来制备氯气。
2KMnO4 +16HCl(浓)=2KCl + 2MnCl2 +5Cl2↑+8H2O
①反应中的氧化剂是_______,氧化产物是_________,HCl表现______性和_______性。
②若有73gHCl被氧化,则该反应转移的电子数目为___________。
【答案】250mL容量瓶 搅拌加速溶解、引流 cd KMnO4 Cl2 酸性 还原性 2NA
【解析】
(1)实验室配制240 mL 0.1 molL-1的KMnO4酸性溶液时选择250mL的容量瓶,将KMnO4固体在烧杯中溶解,冷却至室温后沿玻璃棒引流入250mL容量瓶中,加水至距刻度线1~2cm处,改用胶头滴管滴加水至凹液面最低点与刻度线相切,摇匀即可;
(2)由方程式可知KMnO4中Mn从+7价降低到+2价,得到电子,发生还原反应,HCl中Cl从-1价升高到0价,失去电子,发生氧化反应,据此回答问题。
(1)①配制溶液的过程中需要的仪器有:托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管和250mL容量瓶;
②配制过程中用玻璃棒搅拌,加速KMnO4的溶解,转移时用玻璃棒引流;
③a.加水定容时俯视刻度线,会使读得的溶液的体积偏小,导致浓度偏大;
b.容量瓶内壁附有水珠而未干燥处理,对溶液的浓度没有影响;
c.若未用蒸馏水洗涤烧杯内壁或未将洗涤液注入容量瓶,溶液中溶质的物质的量减小,导致溶液浓度偏小;
d. 颠倒摇匀后发现凹液面低于刻度线又加水补上,溶剂的体积增大,导致浓度偏小;
因此结果偏小的是cd;
(2)①由分析可知,KMnO4得到电子,作氧化剂,Cl2为氧化产物,一部分HCl失去电子,作还原剂,另一部分HCl还体现酸性;
②反应中10mol HCl被氧化,电子转移10mol,若73g(即2mol)HCl被氧化,那么电子转移2mol,转移的电子数目为2NA。