Question

12．實驗室里迅速制備少量氯氣可利用以下反應：
2KMnO₄+16 HCl--2 KCl+2 MnCl₂+5 Cl₂↑+8 H₂O
（1）請配平上述化學方程式，并在上面用“雙線橋法”標明電子轉移的方向和數目：
（2）KMnO₄發生還原反應，用該濃鹽酸制得了標況下560mL Cl₂，則被氧化的HCl為0.05；mol，轉移電子數為0.05N_A．

Answer 1

分析 （1）反應中HCl→Cl₂，氯元素化合價由-1價升高為0價，共升高2價，KMnO₄→MnCl₂，Mn元素化合價由+7價降低為+2價，共降低5價，化合價升降最小公倍數為10，故KMnO₄系數為2，故Cl₂系數為5，再根據元素守恒確定其它物質的系數，配平方程式，根據“雙線橋法”標明電子轉移的方向和數目；
（2）化合價降低的元素在反應中被還原，發生還原反應；根據n=$\frac{V}{Vm}$計算氯氣的物質的量，被氧化的HCl為生成Cl₂，根據氯元素守恒計算被氧化的HCl，根據方程式計算需要高錳酸鉀的質量，根據氯氣的物質的量計算轉移電子物質的量，再根據N=nN_A計算轉移的電子數目．

解答 解：（1）反應中HCl→Cl₂，氯元素化合價由-1價升高為0價，共升高2價，KMnO₄→MnCl₂，Mn元素化合價由+7價降低為+2價，共降低5價，化合價升降最小公倍數為10，故KMnO₄系數為2，故Cl₂系數為5，根據Mn元素守恒可知MnCl₂系數為2，根據K元素守恒可知KCl系數為2，根據Cl元素守恒可知HCl系數為16，根據H元素可知H₂O的系數為8，配平后方程式為：2KMnO₄+16HCl═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，用“雙線橋法”標明電子轉移的方向和數目為：，
故答案為：2、16、2、2、5、8；；
（2）反應中HCl→Cl₂，氯元素化合價由HCl中-1價升高為Cl₂中0價，Cl₂是氧化產物；反應KMnO₄→MnCl₂，Mn元素化合價由+7價降低為+2價，KMnO₄是氧化劑，發生還原反應；560mlCl₂的物質的量為$\frac{0.56L}{22.4L/mol}$=0.025mol，被氧化的HCl為生成Cl₂，根據氯元素守恒可知被氧化的HCl為0.025mol×2=0.05mol；反應中HCl→Cl₂，氯元素化合價由HCl中-1價升高為Cl₂中0價，故轉移電子物質的量為0.025mol×2=0.05mol，轉移電子數目為0.05mol×N_Amol^-1=0.05N_A；
故答案為：還原；0.05；0.05N_A．

點評 本題考查氧化還原反應配平和基本概念、有關計算等，難度中等，注意掌握氧化還原反應配平常用方法．