Question

3．用15.8g KMnO₄氧化足量的上述浓盐酸．反应方程式如下：2KMnO₄+16HCl=2KCl+2MnCl₂+5Cl ₂↑+8H₂O
则：（1）用双线桥表示电子转移的方向和数目
（2）有多少摩尔HCl被氧化？
（3）产生的Cl₂在标准状况下的体积为多少？
（4）转移电子的数目．

Answer 1

分析 （1）反应中高锰酸钾为氧化剂，浓盐酸为还原剂，根据Mn元素的化合价+7→+2，和Cl元素的化合价-1→0，标出电子的转移方向和数目；
（2）根据n=$\frac{m}{M}$计算KMnO₄的物质的量，根据方程式计算生成氯气物质的量，被氧化的HCl生成氯气，根据氯原子是计算被氧化HCl物质的量；
（3）根据V=nV_m计算生成氯气的体积；
（4）根据化学方程式结合电子转移知识来计算．

解答 解：（1）反应中高锰酸钾为氧化剂，浓盐酸为还原剂，Mn元素的化合价+7→+2，和Cl元素的化合价-1→0，反应中氧化剂和还原剂得失电子数目相等，用双线桥表示电子转移的方向和数目为，
答：双线桥法标出反应中电子得失数目为；
（2）15.8g KMnO₄的物质的量为$\frac{15.8g}{158g/mol}$=0.1mol，根据2KMnO₄+16HCl═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，可知n（Cl₂）=2.5n（KMnO₄）=0.1mol×2.5=0.25mol，被氧化的HCl生成氯气，根据氯原子可知，被氧化HCl物质的量为0.25mol×2=0.5mol，
答：被氧化的HCl为0.5mol；
（3）标况下生成氯气的体积为0.25mol×22.4L/mol=5.6L，答：Cl₂在标准状况下的体积为5.6L；
（4）根据得到：消耗2mol高锰酸钾转移10mol电子，所以消耗0.1mol高锰酸钾，转移电子的物质的量是0.5mol，数目是3.01×10²³，答：转移电子的数目是3.01×10²³．

点评 本题考查化学方程式的有关计算，题目难度不大，本题注意有关计算公式的利用，以及电子转移的方向和数目的双线桥标出法．