Question

【題目】在實(shí)驗(yàn)室里，用足量的濃鹽酸與一定量的高錳酸鉀反應(yīng)(不加熱)，來制取氯氣。

反應(yīng)：2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O

(1)“雙線橋法”標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移情況________。

(2)若生成2.24L標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí)的氯氣，請計(jì)算（寫出必要的計(jì)算過程）：

①理論上需要多少克KMnO4參加反應(yīng)？________。

②被氧化的HCl的物質(zhì)的量為多少？________。

Answer 1

【答案】 6.32g 0.2 mol

【解析】

(1)根據(jù)元素化合價(jià)升降數(shù)目等于反應(yīng)過程中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目分析，標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移情況；

(2)先計(jì)算Cl2的物質(zhì)的量，然后根據(jù)方程式中KMnO4、HCl與Cl2之間的反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系計(jì)算。

(1)在該反應(yīng)中，Mn元素化合價(jià)由反應(yīng)前KMnO4中的+7價(jià)變?yōu)榉磻?yīng)后MnCl2中的+2價(jià)，化合價(jià)降低，得到5個(gè)電子，Cl元素化合價(jià)由反應(yīng)前HCl中的-1價(jià)變?yōu)榉磻?yīng)后Cl2中的0價(jià)，化合價(jià)升高，失去2個(gè)電子，電子得失最小公倍數(shù)是10，所以KMnO4、MnCl2前的系數(shù)是2，HCl前的系數(shù)是10，Cl2前的系數(shù)是5，根據(jù)原子守恒，KCl的系數(shù)是2，這樣反應(yīng)中有6個(gè)Cl原子未參加氧化還原反應(yīng)，所有Cl原子都是由HCl提供，因此HCl前的系數(shù)為10+6=16，結(jié)合H原子反應(yīng)前后相等，可知H2O的系數(shù)是8，用“雙線橋”表示電子轉(zhuǎn)移為：；

(2)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下， 2.24LCl2的物質(zhì)的量n(Cl2)==0.1mol。

①根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式可知：生成0.1molCl2時(shí)，參與反應(yīng)的KMnO4的物質(zhì)的量為0.1mol×=0.04mol，則參與反應(yīng)的KMnO4的質(zhì)量m(KMnO4)=0.04mol×158g/mol=6.32g；

②由反應(yīng)化學(xué)方程式可知，HCl被氧化后生成Cl2，因此根據(jù)Cl元素守恒可知：被氧化的HCl的物質(zhì)的量n(HCl)氧化=0.1mol×2=0.2mol。