Question

3．用15.8g KMnO₄氧化足量的上述濃鹽酸．反應方程式如下：2KMnO₄+16HCl=2KCl+2MnCl₂+5Cl ₂↑+8H₂O
則：（1）用雙線橋表示電子轉移的方向和數目
（2）有多少摩爾HCl被氧化？
（3）產生的Cl₂在標準狀況下的體積為多少？
（4）轉移電子的數目．

Answer 1

分析 （1）反應中高錳酸鉀為氧化劑，濃鹽酸為還原劑，根據Mn元素的化合價+7→+2，和Cl元素的化合價-1→0，標出電子的轉移方向和數目；
（2）根據n=$\frac{m}{M}$計算KMnO₄的物質的量，根據方程式計算生成氯氣物質的量，被氧化的HCl生成氯氣，根據氯原子是計算被氧化HCl物質的量；
（3）根據V=nV_m計算生成氯氣的體積；
（4）根據化學方程式結合電子轉移知識來計算．

解答 解：（1）反應中高錳酸鉀為氧化劑，濃鹽酸為還原劑，Mn元素的化合價+7→+2，和Cl元素的化合價-1→0，反應中氧化劑和還原劑得失電子數目相等，用雙線橋表示電子轉移的方向和數目為，
答：雙線橋法標出反應中電子得失數目為；
（2）15.8g KMnO₄的物質的量為$\frac{15.8g}{158g/mol}$=0.1mol，根據2KMnO₄+16HCl═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，可知n（Cl₂）=2.5n（KMnO₄）=0.1mol×2.5=0.25mol，被氧化的HCl生成氯氣，根據氯原子可知，被氧化HCl物質的量為0.25mol×2=0.5mol，
答：被氧化的HCl為0.5mol；
（3）標況下生成氯氣的體積為0.25mol×22.4L/mol=5.6L，答：Cl₂在標準狀況下的體積為5.6L；
（4）根據得到：消耗2mol高錳酸鉀轉移10mol電子，所以消耗0.1mol高錳酸鉀，轉移電子的物質的量是0.5mol，數目是3.01×10²³，答：轉移電子的數目是3.01×10²³．

點評 本題考查化學方程式的有關計算，題目難度不大，本題注意有關計算公式的利用，以及電子轉移的方向和數目的雙線橋標出法．