Question

實驗室可以用高錳酸鉀和濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：

 

KMnO₄+

 

HCl（濃）→

 

 KCl+

 

MnCl₂+

 

Cl₂↑+

 

H₂O
（1）請配平上面的化學(xué)方程式．
（2）該反應(yīng)中的氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比是

 

．
（3）KMnO₄的氧化性比Cl₂的氧化性

 

（選填“強”或“弱”）．
（4）如上述反應(yīng)中轉(zhuǎn)移了2mol電子，則產(chǎn)生的Cl₂在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為

 

 L．Cl₂能跟NaOH溶液反應(yīng)，Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，當(dāng)有0.224L Cl₂被NaOH溶液吸收后，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為

 

mol．
（5）24mL0.05mol?L^-1的Na₂SO₃溶液恰好與40mL 0.02mol?L^-1的K₂RO₄酸性溶液反應(yīng)生成硫酸鈉，則元素R在還原產(chǎn)物中的價態(tài)是

 

價．

Answer 1

考點：氧化還原反應(yīng)的計算,氧化還原反應(yīng)方程式的配平

專題：

分析：（1）反應(yīng)中KMnO₄+→MnCl₂，Mn元素化合價由+7降低為+2，共降低5價，Cl（濃）→Cl₂，Cl元素化合價由-1價升高為0價，共升高為2價，化合價升降最小公倍數(shù)為10，故KMnO₄的系數(shù)為2，Cl₂的系數(shù)為5，再根據(jù)原子守恒配平其它物質(zhì)的系數(shù)；
（2）根據(jù)化合價的升降判斷氧化劑、還原劑；
（3）氧化還原反應(yīng)中，氧化劑的氧化性強于氧化產(chǎn)物的氧化性；
（4）利用電子的轉(zhuǎn)移與氣體的關(guān)系計算生成的氣體的物質(zhì)的量以及轉(zhuǎn)移電子的量；
（5）Na₂SO₃被氧化為Na₂SO₄，S元素化合價由+4價升高為+6價；K₂RO₄中R元素發(fā)生還原反應(yīng)，令R元素在產(chǎn)物中的化合價為a價，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計算a的值．

解答： 解：（1）反應(yīng)中KMnO₄+→MnCl₂，Mn元素化合價由+7降低為+2，共降低5價，Cl（濃）→Cl₂，Cl元素化合價由-1價升高為0價，共升高為2價，化合價升降最小公倍數(shù)為10，故KMnO₄的系數(shù)為2，Cl₂的系數(shù)為5，再根據(jù)原子守恒配平其它物質(zhì)的系數(shù)，配平后的方程式為2KMnO₄+16HCl（濃）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，
故答案為：2；16；2；2；5；8；
（2）2KMnO₄+16HCl（濃）=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，通過化合價升降判斷，Mn元素由+7價降低到+2價，部分Cl元素的化合價由-1價升高到0，高錳酸鉀得電子是氧化劑，HCl失電子是還原劑，氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比是：2：10=1：5，故答案為：1：5；
（3）2KMnO₄+16HCl（濃）=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，通過化合價升降判斷，Mn元素由+7價降低到+2價，部分Cl元素的化合價由-1價升高到0，高錳酸鉀得電子是氧化劑，HCl失電子是還原劑，氯氣是氧化產(chǎn)物，氧化還原反應(yīng)中，氧化劑的氧化性強于氧化產(chǎn)物的氧化性，所以高錳酸鉀的氧化性強于氯氣，故答案為：強；
（4）反應(yīng)2KMnO₄+16HCl（濃）=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O中轉(zhuǎn)移了10mol電子，則產(chǎn)生5mol的Cl₂，轉(zhuǎn)移了2mol電子，則產(chǎn)生1mol的Cl₂，標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為22.4L，Cl₂能跟NaOH溶液反應(yīng)，Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，此反應(yīng)中，消耗1mol氯氣，轉(zhuǎn)移1mol電子，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，當(dāng)有0.224L即0.01mol Cl₂被NaOH溶液吸收后，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.01mol，故答案為：22.4；0.01；
（5）令R元素在產(chǎn)物中的化合價為a價，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，則：
24×10^-3L×0.05mol/L×（6-4）=40×10^-3L×0.02mol/L×（6-a）
解得a=+3
故答案為：+3．

點評：本題考查氧化還原反應(yīng)配平、計算及基本概念等，難度不大，注意掌握常用氧化還原反應(yīng)的配平方法．