题目内容

7.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)用单线桥法标出电子转移的方向和数目.
(2)该反应中的氧化剂与还原剂物质的量之比是1:5.
(3)KMnO4的氧化性比Cl2的氧化性强(选填“强”或“弱”).
(4)如反应中转移了2mol电子,则产生的Cl2在标准状况下体积为22.4L.
(5)某同学欲用KMnO4固体配制100mL0.5mol.L-1的溶液.回答下列问题:
①配制KMnO4溶液时需用的主要仪器有托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管、100mL容量瓶.
②应用托盘天平称取KMnO4固体7.9g.
③不规范的实验操作会导致实验结果的误差.分析下列操作对实验结果的影响偏小的是(请填序号)CD
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.颠倒摇匀后发现凹液面低于刻度线又加水补上
D.在溶解过程中有少量液体溅出烧杯外.

分析 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,以此解答(1)~(4);
(5)KMnO4固体配制100mL 0.5mol.L-1的溶液,需要100mL容量瓶、胶头滴管;并结合n=cV、m=nM及c=$\frac{n}{V}$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,则单线桥法标出电子转移的方向和数目为,
故答案为:;
(2)由反应可知,2molKMnO4(氧化剂)与10molHCl(还原剂)得失电子相同,则该反应中的氧化剂与还原剂物质的量之比是1:5,故答案为:1:5;
(3)氧化剂为KMnO4,氧化产物为氯气,由氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知,KMnO4的氧化性比Cl2的氧化性强,故答案为:强;
(4)如反应中转移了2mol电子,则产生的Cl2在标准状况下体积为$\frac{2mol}{(1-0)×2}$×22.4L/mol=22.4L,故答案为:22.4;
(5)①KMnO4固体配制100mL 0.5mol.L-1的溶液,需要100mL容量瓶,定容需要胶头滴管,故答案为:胶头滴管;100mL容量瓶;
②需要固体的质量为0.1L×0.5mol/L×158g/mol=7.9g,故答案为:7.9;
③A.加水定容时俯视刻度线,溶液的体积偏小,则浓度偏大,故A不选;
B.容量瓶内壁附有水珠而未干燥处理,后来还需定容加水,对实验无影响,故B不选;
C.颠倒摇匀后发现凹液面低于刻度线又加水补上,溶液体积偏大,则浓度偏小,故C选;
D.在溶解过程中有少量液体溅出烧杯外,溶质减少,则所得溶液浓度偏小,故D选;
故答案为:CD.

点评 本题考查氧化还原反应计算和溶液的配制,为高频考点,把握反应中元素的化合价变化及溶液配制步骤为解答的关键,侧重基本概念及转移电子及实验分析能力的考查,题目难度不大.

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