Question

實(shí)驗(yàn)室里迅速制備少量氯氣可利用以下反應(yīng)：2KMnO₄+16HCl=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O
此反應(yīng)不需要加熱，常溫下就可以迅速進(jìn)行，而且對(duì)鹽酸的濃度要求不高．
（1）用單線橋法或雙線橋法表示出該反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移情況．
（2）該反應(yīng)中，氧化劑是

 

，還原劑是

 

，氧化產(chǎn)物是

 

．（均填化學(xué)式）
（3）當(dāng)電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目為6.02×10²³時(shí)，生成的氯氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為

 

，被氧化的Cl^-的個(gè)數(shù)為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：氧化還原反應(yīng)的計(jì)算

專題：氧化還原反應(yīng)專題

分析：（1）反應(yīng)中KMnO₄中Mn元素獲得10電子生成MnCl₂，HCl中Cl元素失去10個(gè)電子生成Cl₂．雙線橋表示方法為化合價(jià)變化的同一元素用直線加箭頭從反應(yīng)物指向生成物，并在上方注明“得”或“失”及轉(zhuǎn)移電子數(shù)目；
（2）所含元素化合價(jià)降低的反應(yīng)物是氧化劑，所含元素氧化劑升高的反應(yīng)物是還原劑，對(duì)應(yīng)產(chǎn)物是氧化產(chǎn)物；
（3）反應(yīng)中氯元素化合價(jià)由-1價(jià)升高為0價(jià)，令生成的氯氣的物質(zhì)的量為xmol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移列放出計(jì)算x的值，并根據(jù)方程式分析電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目．

解答： 解：（1）反應(yīng)中KMnO₄中Mn元素獲得10電子生成MnCl₂，HCl中Cl元素失去10個(gè)電子生成Cl₂．用雙線橋表示出該反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移情況為：，故答案為：；
（2）反應(yīng)中Mn的化合價(jià)由MnO₄^-中+7價(jià)降低為Mn²⁺中+2價(jià)，化合價(jià)降低，故KMnO₄是氧化劑；氯元素的化合價(jià)由HCl中-1價(jià)升高為Cl₂中0價(jià)，故HCl是還原劑，氯氣是氧化產(chǎn)物，故答案為：KMnO₄；HCl；Cl₂；
（3）反應(yīng)中氯元素化合價(jià)由-1價(jià)升高為0價(jià)，令生成的氯氣的物質(zhì)的量為xmol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移，則：xmol×2×1×6.02×10²³mol^-1=6.02×10²³，解得x=0.5，所以生成的氯氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積V=nVm=0.5mol×22.4L/mol=11.2L，當(dāng)生成氯氣0.5mol時(shí)，轉(zhuǎn)移電子是1mol，即6.02×10²³個(gè)，故答案為：11.2L；6.02×10²³．

點(diǎn)評(píng)：本題考查氧化還原反應(yīng)的計(jì)算，難度不大，注意氧化還原反應(yīng)中根據(jù)化合價(jià)進(jìn)行的有關(guān)計(jì)算，掌握電子轉(zhuǎn)移的表示方法．