Question

16．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”表示出電子轉(zhuǎn)移情況：
2KMnO₄+16HCl═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O
（2）該反應(yīng)中，氧化劑是KMnO₄，還原劑是HCl．
（3）當(dāng)電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目為6.02×10²³個(gè)時(shí)，求生成的氯氣的物質(zhì)的量和被氧化的HCl的質(zhì)量．
（寫出計(jì)算過程）

Answer 1

分析 （1）反應(yīng)中，化合價(jià)升高元素是氯元素，失電子，化合價(jià)降低元素是錳元素，得到電子，化合價(jià)升高數(shù)=化合價(jià)降低數(shù)=轉(zhuǎn)移電子數(shù)=10，據(jù)此解答；
（2）所含元素化合價(jià)升高的是還原劑，所含元素化合價(jià)降低的是氧化劑；
（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，再根據(jù)Cl原子守恒可知，計(jì)算被氧化的HCl的質(zhì)量．

解答 解：（1）反應(yīng)中，化合價(jià)升高元素是氯元素，失電子，化合價(jià)降低元素是錳元素，得到電子，化合價(jià)升高數(shù)=化合價(jià)降低數(shù)=轉(zhuǎn)移電子數(shù)=10，單線橋表，反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目為：
；
故答案為：；
（2）Mn元素的化合價(jià)降低，Cl元素的化合價(jià)升高，則KMnO₄為氧化劑，HCl為還原劑，故答案為：KMnO₄；HCl；
（3）當(dāng)電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目為6.02×10²³個(gè)時(shí)，即轉(zhuǎn)移1mol電子，生成的氯氣的物質(zhì)的量為1mol×$\frac{5}{10}$=0.5mol，由Cl原子守恒可知，被氧化的HCl的質(zhì)量為0.5mol×2×36.5g/mol=36.5g，答：生成的氯氣的物質(zhì)的量為0.5mol，被氧化的HCl的質(zhì)量為36.5g

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．