Question

10．實驗室可以用高錳酸鉀和濃鹽酸反應制取氯氣，反應的化學方程式如下：
2KMnO₄+16HCl（濃）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O
（1）寫出該反應的離子方程式并用雙線橋法標出電子轉移情況．
（2）該反應中的氧化劑與還原劑物質的量之比是1：5．
（3）KMnO₄的氧化性比Cl₂的氧化性強（選填“強”或“弱”）．
（4）如反應中轉移了2mol電子，則產生的Cl₂在標準狀況下體積為22.4L．
（5）某同學欲用KMnO₄固體配制100mL0.5mol．L^-1的溶液．回答下列問題：
①配制KMnO₄溶液時需用的主要儀器有托盤天平、藥匙、燒杯、玻璃棒、量筒、膠頭滴管、100mL容量瓶．
②應用托盤天平稱取KMnO₄固體7.9g．
③不規(guī)范的實驗操作會導致實驗結果的誤差．下列操作對實驗結果的影響偏小的是（請?zhí)钚蛱枺〢D．
A．加水定容時俯視刻度線
B．容量瓶內壁附有水珠而未干燥處理
C．顛倒搖勻后發(fā)現(xiàn)凹液面低于刻度線又加水補上
D．在溶解過程中有少量液體濺出燒杯外．

Answer 1

分析 （1）由方程式可知，反應中Mn元素化合價由+7價降低到+2價，被氧化，KMnO₄為氧化劑，Cl元素化合價由-1價升高到0價，被氧化，HCl為還原劑，結合化合價的變化以及反應的方程式可計算轉移電子的數(shù)目；
（2）化合價升高元素所在的反應物是還原劑，化合價降低元素所在的反應物是氧化劑；
（3）氧化還原反應中，氧化劑的氧化性強于樣啊虎產物的氧化性；
（4）根據(jù)反應方程式結合電子轉移以及產生氯氣之間的量的關系進行計算；
（5）①依據(jù)配制一定物質的量濃度溶液步驟選擇合適的儀器；
②依據(jù)m=CVM計算溶質的質量；
③分析操作對溶質的物質的量和溶液體積的影響，依據(jù)C=$\frac{n}{V}$進行誤差分析．

解答 解：（1）反應中KMnO₄為氧化劑，Mn元素的化合價由+7價降低到+2價，得到5個電子，Cl元素化合價升高，被氧化，當有2molKMnO₄參加反應，轉移電子10mol，則電子轉移的方向和數(shù)目可表示為，
故答案為：；
（2）反應中Cl元素化合價由-1價升高到0價，被氧化，HCl為還原劑，Mn元素化合價降低，KMnO₄是氧化劑，氧化劑與還原劑物質的量之比是2：10=1：5，故答案為：1：5；
（3）KMnO₄是氧化劑，氯氣是氧化產物，所以KMnO₄的氧化性比Cl₂的氧化性強，故答案為：強；
（4）如反應中轉移了10mol電子，則產生的Cl₂為5mol，所以如反應中轉移了2mol電子，則產生的Cl₂為1mol，標準狀況下體積為22.4L，故答案為：22.4；
（5）①配制一定物質的量濃度溶液步驟：計算、稱量、溶解、移液、洗滌、定容、搖勻，用到的儀器為：托盤天平、藥匙、燒杯、玻璃棒、量筒、膠頭滴管、100mL容量瓶；
故答案為：膠頭滴管；100mL容量瓶；
②配制100mL0.5mol．L^-1的KMnO₄溶液，需要溶質的質量=0.1L×0.5mol．L^-1×158g/mol=7.9g；
故答案為：7.9；
（3）A．顛倒搖勻后發(fā)現(xiàn)凹液面低于刻度線又加水補上，導致溶液體積偏大，溶液濃度偏低，故A正確；
B．加水定容時俯視刻度線，導致溶液體積偏小，溶液濃度偏高，故B錯誤；
C．容量瓶內壁附有水珠而未干燥處理，對溶質的物質的量和溶液體積都不產生影響，溶液濃度不變，故C錯誤；
 D．在溶解過程中有少量液體濺出燒杯外，導致溶質的物質的量偏小，溶液濃度偏低，故D正確；
故選：AD．

點評 本題考查氧化還原反應，側重于學生的分析能力和計算能力的考查，為高頻考點，注意從元素化合價的角度認識氧化還原反應的相關概念和物質的性質，難度不大．