Question

实验室可用如下反应制取氯气，反应原理如下：2KMnO₄+16HCl=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O
（1）用单线桥表示出上述反应中电子转移的方向和数目
（2）上述反应中氧化剂与还原剂的物质的量比______
（3）15.8g KMnO₄能使多少克HCl被氧化？
（4）产生的Cl₂在标准状况下的体积为多少？

Answer 1

解：（1）反应中，化合价升高元素是氯元素，失电子，化合价降低元素是锰元素，得到电子，化合价升高数=化合价降低数=转移电子数=10，单线桥表，反应中电子转移的方向和数目为：
，故答案为：；
（2）反应中，化合价升高元素是盐酸中的氯元素，所以盐酸是还原剂，16mol的盐酸中只有10mol做还原剂，化合价降低元素是锰元素，所以高锰酸钾是氧化剂，氧化剂与还原剂的物质的量比 1：5，故答案为：1：5；
（3）解：设15.8g KMnO₄能氧化盐酸的质量是x，则根据方程式2KMnO₄+16HCl=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，可得高锰酸钾和被氧化的盐酸的量之间的关系为：2KMnO₄～10HCl，所以
2KMnO₄～10HCl
2×158 365
15.8g x
则
解得x=18.25g
答：15.8g KMnO₄能使18.25克HCl被氧化．
（4）解：设15.8g即0.1molKMnO₄氧化盐酸产生的Cl₂的物质的量是n，
2KMnO₄+16HCl=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，
2 5
0.1mol n

解得n=0.25mol，体积为：0.25mol×22.4L/mol=5.6L．
答：产生的Cl₂在标准状况下的体积为5.6L．
分析：（1）化合价升高元素失电子，化合价降低元素得到电子，化合价升高数=化合价降低数=转移电子数；
（2）化合价升高元素所在反应物是还原剂，化合价降低元素所在的反应物是氧化剂；
（3）根据化学方程式进行计算即可；
（4）根据化学方程式来计算产生氯气的量的多少．
点评：本题考查学生氧化还原反应的有关知识以及相关计算问题，要求学生要熟记教材知识，灵活应用．