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）请配平上述反应的化学方程式．
（2）盐酸在反应中表现出来的性质是

 

（填写编号）．
①只有还原性  ②还原性和酸性  ③只有氧化性  ④氧化性和酸性
（3）若反应过程中转移了0.3mol电子，则产生的Cl₂在标淮状况下体积为

 

L．
（4）某同学欲用KMnO₄固体配制100mL0.5mol?L^-1的溶液．已知：KMnO₄的相对分子质量为158．
请回答下列问题．
①配制该KMnO₄溶液时需用的主要仪器除托盘天平（带砝码）、药匙、烧杯、玻璃棒、量筒外，还需

 

填仪器名称）．
②用托盘天平称取KMnO₄固体的质量应为

 

g．
③不规范的实验操作会导致实验产生误差．下列情况会使所配溶液浓度偏低的是

 

（填字母序号）．
a．加水定容时俯视刻度线
b．在溶解过程中有少量液体溅出
c．容量瓶洗涤后内壁附有水珠而未进行干燥处理
d．颠倒摇匀后发现凹液面的最低点低于刻度线又加水至刻度线．

Answer 1

考点：氧化还原反应方程式的配平,溶液的配制

专题：

分析：（1）根据化合价升降相等与原子守恒配平；
（2）依据盐酸与高锰酸钾反应生成氯气、氯化钾、氯化锰结合化合价变化分析；
（3）根据方程式中电子转移和氯气量之间的关系来计算回答；
（4）①根据配制100mL0.5mol?L^-1的KMnO₄溶液使用的仪器判断还缺少的仪器；
②依据m=CVM计算需要溶质的质量；
③分析不当操作对溶质的物质的量和溶液的体积的影响，依据C=

n

V

进行误差分析．

解答： 解：（1）KMnO₄所含Mn元素化合价由+7价降低为MnCl₂中+2价，共降低5价，HCl所含Cl元素化合价由-1价升高为氯气中0价，共升高2价，化合价最小公倍数为10，故KMnO₄的系数为2、Cl₂的系数为5，根据Mn原子守恒可知MnCl₂的系数为2，由K原子守恒可知KCl系数为2，根据Cl原子守恒HCl的系数为16，再由H原子守恒可知水的系数为8，故配平后为2KMnO₄+16HCl（浓）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂+8H₂O，
故答案为：2；16；2；2；5；8；
（2）盐酸与高锰酸钾反应，部分氯离子化合价升高，被氧化，盐酸表现出还原性；部分盐酸与钾离子、锰离子形成盐，表现出酸性；
故选：②；
（3）根据方程式：2KMnO₄+16HCl（浓）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，可以知道当产生5mol氯气时，转移电子是10mol，所以如果反应转移了0.3mol 电子，则生成0.015mol的氯气，体积是22.4L/mol×0.015mol=3.36L，
故答案为：3.36；
（4）配制100mL0.5mol?L^-1的KMnO₄溶液使用的仪器：托盘天平（带砝码）、药匙、烧杯、玻璃棒、量筒，还需要的仪器为：100mL容量瓶、胶头滴管；
故答案为：100mL容量瓶、胶头滴管；
②配制100mL0.5mol?L^-1的KMnO₄溶液，需要溶质的质量m=0.1L×0.5mol?L^-1×=158g/mol=7.9g；
故答案为：7.9；
③a．加水定容时俯视刻度线，导致溶液的体积偏小，溶液的浓度偏高，故a不选；
b．在溶解过程中有少量液体溅出，导致溶质的物质的量偏小，溶液的浓度偏低，故b选；
c．容量瓶洗涤后内壁附有水珠而未进行干燥处理，对溶质的物质的量和溶液的体积都不会产生影响，溶液的浓度不变，故C不选；
d．颠倒摇匀后发现凹液面的最低点低于刻度线又加水至刻度线，导致溶液的体积偏大，溶液的浓度偏低，故d选；
故选：bd．

点评：本题考查了氧化还原方程式配平及相关计算、一定物质的量浓度溶液的配制，明确氧化还原反应得失电子守恒、原子个数守恒、明确配制一定物质的量浓度溶液的原理是解题关键，注意明确误差分析的方法．