Question

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：

 

KMnO₄+

 

HCl（浓）→

 

 KCl+

 

MnCl₂+

 

Cl₂↑+

 

H₂O
（1）请配平上面的化学方程式．
（2）该反应中的氧化剂与还原剂物质的量之比是

 

．
（3）KMnO₄的氧化性比Cl₂的氧化性

 

（选填“强”或“弱”）．
（4）如上述反应中转移了2mol电子，则产生的Cl₂在标准状况下体积为

 

 L．Cl₂能跟NaOH溶液反应，Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，标准状况下，当有0.224L Cl₂被NaOH溶液吸收后，转移电子的物质的量为

 

mol．
（5）24mL0.05mol?L^-1的Na₂SO₃溶液恰好与40mL 0.02mol?L^-1的K₂RO₄酸性溶液反应生成硫酸钠，则元素R在还原产物中的价态是

 

价．

Answer 1

考点：氧化还原反应的计算,氧化还原反应方程式的配平

专题：

分析：（1）反应中KMnO₄+→MnCl₂，Mn元素化合价由+7降低为+2，共降低5价，Cl（浓）→Cl₂，Cl元素化合价由-1价升高为0价，共升高为2价，化合价升降最小公倍数为10，故KMnO₄的系数为2，Cl₂的系数为5，再根据原子守恒配平其它物质的系数；
（2）根据化合价的升降判断氧化剂、还原剂；
（3）氧化还原反应中，氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性；
（4）利用电子的转移与气体的关系计算生成的气体的物质的量以及转移电子的量；
（5）Na₂SO₃被氧化为Na₂SO₄，S元素化合价由+4价升高为+6价；K₂RO₄中R元素发生还原反应，令R元素在产物中的化合价为a价，根据电子转移守恒计算a的值．

解答： 解：（1）反应中KMnO₄+→MnCl₂，Mn元素化合价由+7降低为+2，共降低5价，Cl（浓）→Cl₂，Cl元素化合价由-1价升高为0价，共升高为2价，化合价升降最小公倍数为10，故KMnO₄的系数为2，Cl₂的系数为5，再根据原子守恒配平其它物质的系数，配平后的方程式为2KMnO₄+16HCl（浓）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，
故答案为：2；16；2；2；5；8；
（2）2KMnO₄+16HCl（浓）=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，通过化合价升降判断，Mn元素由+7价降低到+2价，部分Cl元素的化合价由-1价升高到0，高锰酸钾得电子是氧化剂，HCl失电子是还原剂，氧化剂和还原剂的物质的量之比是：2：10=1：5，故答案为：1：5；
（3）2KMnO₄+16HCl（浓）=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，通过化合价升降判断，Mn元素由+7价降低到+2价，部分Cl元素的化合价由-1价升高到0，高锰酸钾得电子是氧化剂，HCl失电子是还原剂，氯气是氧化产物，氧化还原反应中，氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，所以高锰酸钾的氧化性强于氯气，故答案为：强；
（4）反应2KMnO₄+16HCl（浓）=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O中转移了10mol电子，则产生5mol的Cl₂，转移了2mol电子，则产生1mol的Cl₂，标准状况下体积为22.4L，Cl₂能跟NaOH溶液反应，Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，此反应中，消耗1mol氯气，转移1mol电子，标准状况下，当有0.224L即0.01mol Cl₂被NaOH溶液吸收后，转移电子的物质的量为0.01mol，故答案为：22.4；0.01；
（5）令R元素在产物中的化合价为a价，根据电子转移守恒，则：
24×10^-3L×0.05mol/L×（6-4）=40×10^-3L×0.02mol/L×（6-a）
解得a=+3
故答案为：+3．

点评：本题考查氧化还原反应配平、计算及基本概念等，难度不大，注意掌握常用氧化还原反应的配平方法．