Question

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

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

(1)“雙線橋法”標出電子轉移情況________。

(2)若生成2.24L標準狀況時的氯氣，請計算（寫出必要的計算過程）：

①理論上需要多少克KMnO4參加反應？________。

②被氧化的HCl的物質的量為多少？________。

Answer 1

【答案】 6.32g 0.2 mol

【解析】

(1)根據元素化合價升降數目等于反應過程中電子轉移數目分析，標出電子轉移情況；

(2)先計算Cl2的物質的量，然后根據方程式中KMnO4、HCl與Cl2之間的反應轉化關系計算。

(1)在該反應中，Mn元素化合價由反應前KMnO4中的+7價變為反應后MnCl2中的+2價，化合價降低，得到5個電子，Cl元素化合價由反應前HCl中的-1價變為反應后Cl2中的0價，化合價升高，失去2個電子，電子得失最小公倍數是10，所以KMnO4、MnCl2前的系數是2，HCl前的系數是10，Cl2前的系數是5，根據原子守恒，KCl的系數是2，這樣反應中有6個Cl原子未參加氧化還原反應，所有Cl原子都是由HCl提供，因此HCl前的系數為10+6=16，結合H原子反應前后相等，可知H2O的系數是8，用“雙線橋”表示電子轉移為：；

(2)在標準狀態下， 2.24LCl2的物質的量n(Cl2)==0.1mol。

①根據反應的化學方程式可知：生成0.1molCl2時，參與反應的KMnO4的物質的量為0.1mol×=0.04mol，則參與反應的KMnO4的質量m(KMnO4)=0.04mol×158g/mol=6.32g；

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