题目内容

实验室里迅速制备少量氯气可利用以下反应:
 
KMnO4+
 
 HCl--
 
 KCl+
 
 MnCl2+
 
 Cl2↑+
 
 H2O
(1)请配平上述化学方程式,并在上面用“双线桥”标明电子转移的方向和数目:
(2)该反应的氧化产物是
 
,KMnO4发生
 
反应.
(3)用该浓盐酸制得了标况下560mlCl2,则被氧化的HCl为
 
mol,转移电子数为
 
考点:氧化还原反应方程式的配平
专题:氧化还原反应专题
分析:(1)反应中HCl→Cl2,氯元素化合价由-1价升高为0价,共升高2价,KMnO4→MnCl2,Mn元素化合价由+7价降低为+2价,共降低5价,化合价升降最小公倍数为10,故KMnO4系数为2,故Cl2系数为5,再根据元素守恒确定其它物质的系数,配平方程式,根据“双线桥法”标明电子转移的方向和数目;
(2)还原剂通过氧化反应生成的物质为氧化产物;反应KMnO4→MnCl2,Mn元素化合价由+7价降低为+2价,KMnO4发生还原反应;
(3)根据n=
V
Vm
计算氯气的物质的量,被氧化的HCl为生成Cl2,根据氯元素守恒计算被氧化的HCl,根据方程式计算需要高锰酸钾的质量,根据氯气的物质的量计算转移电子物质的量,再根据N=nNA计算转移的电子数目.
解答: 解:(1)反应中HCl→Cl2,氯元素化合价由-1价升高为0价,共升高2价,KMnO4→MnCl2,Mn元素化合价由+7价降低为+2价,共降低5价,化合价升降最小公倍数为10,故KMnO4系数为2,故Cl2系数为5,根据Mn元素守恒可知MnCl2系数为2,根据K元素守恒可知KCl系数为2,根据Cl元素守恒可知HCl系数为16,根据H元素可知H2O的系数为8,配平后方程式为:
2KMnO4+16HCl═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8 H2O,用“双线桥法”标明电子转移的方向和数目为:
故答案为:2、16、2、2、5、8;
(2)反应中HCl→Cl2,氯元素化合价由HCl中-1价升高为Cl2中0价,Cl2是氧化产物;
反应KMnO4→MnCl2,Mn元素化合价由+7价降低为+2价,KMnO4是氧化剂,发生还原反应;
故答案为:Cl2;还原;
(3)560mlCl2的物质的量为
0.56L
22.4L/mol
=0.025mol,被氧化的HCl为生成Cl2,根据氯元素守恒可知被氧化的HCl为0.025mol×2=0.05mol;
反应中HCl→Cl2,氯元素化合价由HCl中-1价升高为Cl2中0价,故转移电子物质的量为0.025mol×2=0.05mol,转移电子数目为0.05mol×NAmol-1=0.05NA
故答案为:0.05;0.05NA
点评:本题考查氧化还原反应配平和基本概念、有关计算等,难度中等,注意掌握氧化还原反应配平常用方法.
练习册系列答案
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铁矿石是工业炼铁的主要原料之一,其主要成分为铁的氧化物(设杂质中不含铁元素和氧元素,且杂质不与硫酸反应).某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究.

Ⅰ.铁矿石中含氧量的测定,以下实验过程不完整,请补充完整
(1)按如图一组装仪器,并检查装置的气密性;
(2)将8.0g铁矿石放入硬质玻璃管中,装置B、C中的药品如图所示(夹持仪器均省略);
(3)从左端导气管口处不断地缓缓通入H2
 
,再点燃A处酒精灯;
(4)充分反应后,撤掉酒精灯,再持续通入氢气至硬质玻璃管完全冷却;
(5)测得反应后装置B增重2.25g,则铁矿石中氧的百分含量为
 

Ⅱ.铁矿石中含铁量的测定,流程如图二.
(1)步骤④中煮沸的作用是
 

(2)步骤⑤中用到的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、玻璃棒、
 

(3)下列有关步骤⑥的操作中说法正确的是
 

a.因为碘水为黄色,所以滴定过程中不需加指示剂
b.锥形瓶不需要用待测液润洗
c.滴定前没有气泡,滴定结束后,滴定管尖嘴部分有气泡,则测定结果偏大
d.滴定过程中,眼睛注视滴定管中液面变化
e.滴定结束后,30s内溶液不恢复原来的颜色,再读数
(4)滴定过程中消耗了0.5000mol?L-1 KI溶液20.00mL.
Ⅲ.由Ⅰ、Ⅱ可以推算出该铁矿石中如只有一种铁的氧化物,则其化学式为
 

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