Question

10．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：
2KMnO₄+16HCl（浓）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O
（1）写出该反应的离子方程式并用双线桥法标出电子转移情况．
（2）该反应中的氧化剂与还原剂物质的量之比是1：5．
（3）KMnO₄的氧化性比Cl₂的氧化性强（选填“强”或“弱”）．
（4）如反应中转移了2mol电子，则产生的Cl₂在标准状况下体积为22.4L．
（5）某同学欲用KMnO₄固体配制100mL0.5mol．L^-1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、胶头滴管、100mL容量瓶．
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．下列操作对实验结果的影响偏小的是（请填序号）AD．
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）由方程式可知，反应中Mn元素化合价由+7价降低到+2价，被氧化，KMnO₄为氧化剂，Cl元素化合价由-1价升高到0价，被氧化，HCl为还原剂，结合化合价的变化以及反应的方程式可计算转移电子的数目；
（2）化合价升高元素所在的反应物是还原剂，化合价降低元素所在的反应物是氧化剂；
（3）氧化还原反应中，氧化剂的氧化性强于样啊虎产物的氧化性；
（4）根据反应方程式结合电子转移以及产生氯气之间的量的关系进行计算；
（5）①依据配制一定物质的量浓度溶液步骤选择合适的仪器；
②依据m=CVM计算溶质的质量；
③分析操作对溶质的物质的量和溶液体积的影响，依据C=$\frac{n}{V}$进行误差分析．

解答 解：（1）反应中KMnO₄为氧化剂，Mn元素的化合价由+7价降低到+2价，得到5个电子，Cl元素化合价升高，被氧化，当有2molKMnO₄参加反应，转移电子10mol，则电子转移的方向和数目可表示为，
故答案为：；
（2）反应中Cl元素化合价由-1价升高到0价，被氧化，HCl为还原剂，Mn元素化合价降低，KMnO₄是氧化剂，氧化剂与还原剂物质的量之比是2：10=1：5，故答案为：1：5；
（3）KMnO₄是氧化剂，氯气是氧化产物，所以KMnO₄的氧化性比Cl₂的氧化性强，故答案为：强；
（4）如反应中转移了10mol电子，则产生的Cl₂为5mol，所以如反应中转移了2mol电子，则产生的Cl₂为1mol，标准状况下体积为22.4L，故答案为：22.4；
（5）①配制一定物质的量浓度溶液步骤：计算、称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀，用到的仪器为：托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管、100mL容量瓶；
故答案为：胶头滴管；100mL容量瓶；
②配制100mL0.5mol．L^-1的KMnO₄溶液，需要溶质的质量=0.1L×0.5mol．L^-1×158g/mol=7.9g；
故答案为：7.9；
（3）A．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，溶液浓度偏低，故A正确；
B．加水定容时俯视刻度线，导致溶液体积偏小，溶液浓度偏高，故B错误；
C．容量瓶内壁附有水珠而未干燥处理，对溶质的物质的量和溶液体积都不产生影响，溶液浓度不变，故C错误；
 D．在溶解过程中有少量液体溅出烧杯外，导致溶质的物质的量偏小，溶液浓度偏低，故D正确；
故选：AD．

点评 本题考查氧化还原反应，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，为高频考点，注意从元素化合价的角度认识氧化还原反应的相关概念和物质的性质，难度不大．