Question

12．实验室可以用KMnO₄固体和浓盐酸反应制取少量Cl₂，反应的化学方程式为：2KMnO₄+16HCl （浓）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O 回答下列问题：
（1）该反应中氧化剂和氧化产物的物质的量之比为2：5
（2）氧化性：KMnO₄＞Cl₂（填“＞”、“＜”或“=”）
（3）每生成标准状况下2.24L Cl₂，反应中转移电子的物质的量为0.2mol．
（4）把氯气通人紫色石蕊试液中，可以观察到的现象是：溶液先变红后退色．
（5）为保证实验安全，常用NaOH溶液吸收多余的氯气．出反应的化学方程式Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O；
（6）当氯气以每分钟1.12L （标准状况）的流速匀速通入时，若实验需耗时4分钟，小烧杯中盛2mol•L^-1的NaOH溶液的体积至少应为0.2L．

Answer 1

分析 （1）2KMnO₄+16HCl（浓）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O中，Mn元素的化合价降低，Cl元素的化合价升高，以此来解答；
（2）根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性判断；
（3）根据该反应中生成5mol气体转移10mol电子，以此来解答．
（4）氯气溶于水，部分与水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸具有酸性，次氯酸具有漂白性；
（5）氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水；
（6）根据氯气和氢氧化钠反应的方程式可以求得所需氢氧化钠的体积．

解答 解：（1）2KMnO₄+16HCl（浓）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O反应中Mn元素的化合价降低，则2mol高锰酸钾为氧化剂，Cl元素的化合价升高，生成5molCl₂为氧化产物，则氧化剂和氧化产物的物质的量之比为2：5，
故答案为：2：5；
（2）反应中高锰酸钾为氧化剂，氯气为氧化产物，则氧化性：KMnO₄＞Cl₂；
故答案为：＞；
（3）每生成标准状况下2.24L Cl₂，即0.1mol，反应中每当生成5mol氯气转移10mol电子，则生成0.1mol氯气转移0.2mol电子；
故答案为：0.2mol；
（4）氯气溶于水，部分与水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸具有酸性，次氯酸具有漂白性，化学方程式：Cl₂+H₂O=HCl+HClO，所以看到溶液先变红后退色；
故答案为：溶液先变红后退色；
（5）氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，化学方程式：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，故答案为：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O；
（6）4分钟时n（Cl₂）=$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$×4=0.2mol，根据反应方程式Cl₂+2HaOH=NaCl+NaClO+H₂O可知，需要n（NaOH）=0.4mol，所以V（NaOH）=$\frac{0.4mol}{2mol/L}$=0.2L，故答案为：0.2．

点评 本题考查氧化还原反应以及氯气的相关性质，题目难度中等，注意元素化合价的判断为解答该题的关键，侧重于基础知识的考查．