Question

化學實驗的微型化可有效地減少污染，實現化學實驗綠色化的要求。某學生按下列操作做一個實驗：在一塊下襯白紙的玻璃片的不同位置分別滴加濃度為0.1 mol/L的KBr、KI(含淀粉溶液)、NaOH(含酚酞)、FeCl₂(含KSCN)溶液各1滴，每種液滴彼此分開，圍成半徑小于表面皿的圓形(如下圖所示)，在圓心e處放置2粒芝麻粒大小的KMnO₄晶體，向KMnO₄晶體上滴加一滴濃鹽酸，再立即將表面皿蓋好。(已知：2KMnO₄＋16HCl(濃)=2KCl＋2MnCl₂＋5Cl₂↑＋8H₂O)

（1）e處反應的離子方程式為_____________________，該反應中發生反應的氧化劑和還原劑的物質的量之比為               。
（2）b處的實驗現象為________________，d處的實驗現象為___________________。
（3）c處反應的化學方程式為_______________________                  ______，標準狀況下，當有0.224 L Cl₂被NaOH溶液吸收后，轉移電子的物質的量為       mol。
（4）通過該實驗能否比較Cl₂、FeCl₃、KMnO₄三種物質氧化性的強弱？　　　　(填“能”或“不能”)，若能，其氧化性由強到弱的順序是                   。(若不能，此空不填)

Answer 1

（1）2MnO₄^– + 16H⁺ + 10Cl^– = 2Mn²⁺ +5Cl₂↑+ 8H₂O     1:5 (每空2分)
（2）溶液由無色變為藍色       溶液變為血紅色 (每空1分)
（3）Cl₂ + 2NaOH =" NaCl" + NaClO + H₂O    0.01 (每空2分)
（4）能 (1分)        KMnO₄＞Cl₂＞FeCl₃ (2分)

解析試題分析：（1） e處發生反應的化學方程式為：2KMnO₄＋16HCl(濃)=2KCl＋2MnCl₂＋5Cl₂↑＋8H₂O，改寫成離子方程式則為：2MnO₄^– + 16H⁺ + 10Cl^– = 2Mn²⁺ +5Cl₂↑+ 8H₂O，從方程可知，KMnO₄為氧化劑，其物質的量為2mol，HCl為還原劑，其物質的量為10mol，故兩者物質的量之比為1:5。
（2）b處發生的反應為：Cl₂ + 2KI =" 2KCl" + I₂，生成的I₂遇淀粉變藍色；d處反應為：Cl₂ + 2Fe²⁺ = 2Fe³⁺ + 2Cl^–，Fe³⁺ + 3SCN^– = Fe(SCN)₃，所以溶液顯血紅色。
（3）c處Cl₂與NaOH溶液反應：Cl₂ + 2NaOH =" NaCl" + NaClO + H₂O，標準狀況下，0.224L Cl₂的物質的量為0.01mol，因每1mol Cl₂反應，轉移1mol電子，所以轉移的電子的物質的量為0.01mol。
（4）反應2KMnO₄＋16HCl(濃)=2KCl＋2MnCl₂＋5Cl₂↑＋8H₂O中，氧化劑為KMnO₄，氧化產物為Cl₂，反應Cl₂ + 2FeCl₂ = 2FeCl₃中，氧化劑為Cl₂，氧化產物為FeCl₃，根據“氧化劑的氧化性比氧化產物強”的規律可推知氧化性強弱順序為：KMnO₄＞Cl₂＞FeCl₃。
考點：考查氯氣的制備和性質、氧化還原反應的相關內容。