Question

16．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）用單線橋法標出電子轉移的方向和數目．
（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2.24L．
（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不規范的實驗操作會導致實驗結果的誤差．分析下列操作對實驗結果的影響偏小的是（請填序號）CD．
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．顛倒搖勻后發現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 2KMnO₄+16HCl（濃）=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O中，Mn元素的化合價由+7價降低為+2價，Cl元素的化合價由-1價升高為0，該反應中轉移10e^-，氧化還原反應中氧化劑的氧化性大于氧化產物的氧化性；
KMnO₄固體配制100mL 0.5mol．L^-1的溶液，需要100mL容量瓶、膠頭滴管；并結合n=cV、m=nM及c=$\frac{n}{V}$解答．

解答 解：（1）Mn元素的化合價由+7價降低為+2價，Cl元素的化合價由-1價升高為0，該反應中轉移10e^-，反應中轉移10個電子，用雙線橋表示電子轉移方向與數目為，
故答案為：；
（2）2KMnO₄+16HCl（濃）=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，通過化合價升降判斷，Mn元素由+7價降低到+2價，Cl元素的化合價由-1價升高到0，2mol高錳酸鉀得電子是氧化劑，10molHCl失電子是還原劑，所以氧化劑與還原劑的物質的量之比是2：10=1：5，
故答案為：1：5；
（3）由氧化劑的氧化性大于氧化產物的氧化性可知，氧化性為KMnO₄＞Cl₂，故答案為：強；
（4）由反應可知，轉移10e^-生成5molCl₂，則反應中轉移了2mol電子，則產生的Cl₂在標準狀況下體積為1mol×22.4L/mol=22.4L，故答案為：2.24；
（5）①KMnO₄固體配制100mL 0.5mol．L^-1的溶液，需要100mL容量瓶，定容需要膠頭滴管，故答案為：膠頭滴管；100mL容量瓶；
②需要固體的質量為0.1L×0.5mol/L×158g/mol=7.9g，故答案為：7.9；
③A．加水定容時俯視刻度線，溶液的體積偏小，則濃度偏大，故A不選；
B．容量瓶內壁附有水珠而未干燥處理，后來還需定容加水，對實驗無影響，故B不選；
C．顛倒搖勻后發現凹液面低于刻度線又加水補上，溶液體積偏大，則濃度偏小，故C選；
D．在溶解過程中有少量液體濺出燒杯外，溶質減少，則所得溶液濃度偏小，故D選；
故答案為：CD．

點評 本題考查氧化還原反應和溶液的配制，為高頻考點，把握反應中元素的化合價變化及溶液配制步驟為解答的關鍵，側重基本概念及轉移電子及實驗分析能力的考查，題目難度不大．