Question

1．实验室可以用高锰酸钾和浓盐酸反应制取氯气（Cl₂），反应的化学方程式如下：
2KMnO₄+16HCl（浓）﹦2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O
（1）用单线桥法标出电子转移情况．
2KMnO₄+16HCl（浓）﹦2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O
（2）浓盐酸在反应中体现出还原性和酸性．
（3）KMnO₄的氧化性比Cl₂的氧化性强（选填“强”或“弱”）．
（4）当反应中转移了2mol电子时，有2mol HCl被氧化，产生Cl₂在标准状况下体积为22.4L．
（5）某同学欲用KMnO₄固体配制90mL 0.5mol/L的溶液．回答下列问题：
①配制KMnO₄溶液时需用的主要仪器有托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、量筒、．
②应用托盘天平称取KMnO₄固体7.9g．
③不规范的实验操作会导致实验结果的误差，下列操作会导致所配溶液浓度偏低的是CD．
A．加水定容时俯视刻度线
B．容量瓶内壁附有水珠而未干燥处理
C．颠倒摇匀后发现凹液面低于刻度线又加水补上
D．在溶解过程中有少量液体溅出烧杯外．

Answer 1

分析 （1）反应中2molKMnO₄得到10mol电子，HCl失去10mol电子，则单线桥法标出电子转移的方向和数目为：；H（2）HCl中Cl元素化合价升高，反应物HCl是还原剂，具有还原性，Cl元素被氧化，生成氯化氯和氯化钾中的氯的化合价未变，体现是酸性；
（3）反应中高锰酸钾是氧化剂，而氯气是氧化产物，利用强制弱，分析解答；
（4）当反应中转移了1mol电子时，有 1mol HCl被氧化，Mn元素化合价由+7价降低到+2价，Cl元素化合价由-1价升高到0价，
2KMnO₄+16HCl（浓）=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O     转移电子
                              5×22.4L            10
                                VL               2mol
由此分析解答；
（5）①根据各仪器的作用选取仪器；
②m（KMnO₄）=CVM；
③根据c=$\frac{n}{V}$知，如果n偏小或V偏大都导致配制溶液浓度偏小．

解答 解：（1）反应中2molKMnO₄得到10mol电子，HCl失去10mol电子，则单线桥法标出电子转移的方向和数目为：，故答案为：；
（2）HCl中Cl元素化合价升高，反应物HCl是还原剂，具有还原性，Cl元素被氧化，生成氯化氯和氯化钾中的氯的化合价未变，体现是酸性，故答案为：还原性和酸性；
（3）反应中高锰酸钾是氧化剂，而氯气是氧化产物，利用强制弱，所以KMnO₄的氧化性强于Cl₂的氧化性，故答案为：强；
（4）当反应中转移了1mol电子时，有 1mol HCl被氧化，所以2mol的电子转移就有2mol的电子移转，Mn元素化合价由+7价降低到+2价，Cl元素化合价由-1价升高到0价，
2KMnO₄+16HCl（浓）=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O     转移电子
                              5×22.4L            10
                                VL               2mol
V=$\frac{5×22.4×2}{10}$=22.4L，故答案为：2mol；22.4 L；
（5）①配制90mL溶液，需要配制100mL，则还需要100mL容量瓶、用于定容的胶头滴管，故答案为：100mL容量瓶；胶头滴管；
②m（KMnO₄）=CVM=0.5mol/L×0.1L×158g/mol=7.9g，故答案为：7.9；
③根据c=$\frac{n}{V}$知，如果n偏小或V偏大都导致配制溶液浓度偏小，
A．加水定容时俯视刻度线，导致溶液体积偏小，配制溶液浓度偏大，故错误；
B．容量瓶内壁附有水珠而未干燥处理，溶液体积和溶质物质的量都不变，则配制溶液浓度不变，故错误；
C．颠倒摇匀后发现凹液面低于刻度线又加水补上，导致溶液体积偏大，配制溶液浓度偏小，故正确；
D．在溶解过程中有少量液体溅出烧杯外，溶质的物质的量偏小，配制溶液浓度偏小，故正确；
故答案为：CD．

点评 本题考查氧化还原反应、溶液的配制，把握反应中元素化合价变化以及误差分析的方法为解答的关键，侧重电子转移方向和数目、以及溶液配制操作的考查，题目难度不大．