Question

11．用15.8g高锰酸钾氧化密度为1.19g/cm³，质量分数为36.5%的盐酸以制取氯气．反应如下：
2KMnO4+16HCl═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O
求：（1）生成Cl₂在标况下的体积；
（2）被KMnO₄氧化的盐酸的体积；
（3）反应中转移的电子总数．

Answer 1

分析 （1）根据V=nVm来计算氯气的体积；
（2）根据反应的化学方程式计算，根据Cl元素化合价的变化可知，16molHCl参加反应时，有10molHCl被氧化；
（3）氧化还原反应中，化合价升高值=化合价降低值=转移电子数，根据化合价的变化结合物质的量来回答．

解答 解：（1）n（KMnO₄）=$\frac{15.8g}{158g/mol}$=0.1mol，
2KMnO₄+16HCl=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O  被氧化的HCl
2mol   16mol             5mol           10mol
0.1mol  n（HCl）         n（Cl₂）        n（HCl）_被氧化
n（Cl₂）=0.25mol，V（Cl₂）nVm═0.25mol×22.4L/mol=5.6L，答：生成Cl₂在标况下的体积是5.6L；
（2）则n（HCl）=0.8mol，n（HCl）_被氧化=0.5mol，密度是1.19g/cm³、质量分数为36.5%的盐酸的物质的量浓度c=$\frac{1000×36.5%×1.19g/c{m}^{3}}{36.5g/mol}$=11.9mol/L，体积V=$\frac{n}{c}$=$\frac{0.5mol}{11.9mol/L}$≈0.042L=42mL，
答：15.8g KMnO₄氧化的盐酸的体积是42mL；
（3）根据方程式，当消耗高锰酸钾2mol时，反应中转移的电子的物质的量是10mol，当0.1mol高锰酸钾参加反应，转移电子是0.5mol，即个数为3.01×10²³，故答案为：3.01×10²³或0.5N_A．
答：反应中转移的电子总数是3.01×10²³或0.5N_A．

点评 本题考查化学方程式的计算，题目难度中等，注意有关反应的化学方程式以及物质的量的相关计算公式以及氧化还原反应中概念的运用．