Question

11．實驗室用50mL濃鹽酸與足量的氯酸鉀固體共熱制氯氣，反應方程式可表示為：
1KClO₃+6HCl（濃）-1KCl+3Cl₂↑+3H₂O
（1）完成該反應的化學方程式并配平．
（2）濃鹽酸在反應中顯示出來的性質是②（填寫編號）
①只有還原性；②還原性和酸性；③只有氧化性；④氧化性和酸性．
（3）產生0.1molCl₂，轉移電子的物質的量為0.17mol．
（4）若反應中HCl的利用率只有50%，此時氧化產物比還原產物多7.1g，求原濃鹽酸的物質的量濃度．

Answer 1

分析 （1）氯酸鉀中的氯元素化合價由+5降為0價，鹽酸中的氯元素由-1價升到0價，結合電子守恒及原子守恒分析；
（2）鹽酸在反應中部分轉化為氯氣，部分轉化為氯化鉀，據此回答；
（3）根據化合價升降結合方程式計算轉移電子的物質的量；
（4）生成3mol氯氣中，氧化產物是2.5molCl₂比還原產物0.5mol多2mol，當氧化產物比還原產物比還原產物多7.1g即0.1mol時計算產生的氯氣的量，根據c=$\frac{n}{V}$來計算．

解答 解：（1）氯酸鉀中的氯元素化合價由+5降為0價，KClO₃為氧化劑，鹽酸中的氯元素由-1價升到0價，失去電子被氧化，則Cl₂為氧化產物，由電子守恒及原子守恒可知，反應為KClO₃+6HCl（濃）=KCl+3Cl₂↑+3H₂O，故答案為：1；6；1；3；3H₂O；
（2）在氧化還原反應中，化合價升高Cl元素所在物質HCl在反應中被氧化，顯示還原性，還有部分鹽酸中元素化合價不變，生成了氯化鉀，顯示酸性，故選：②；
（3）根據KClO₃+6HCl（濃）=KCl+3Cl₂↑+3H₂O，若產生3molCl₂，則轉移電子的物質的量為5mol，所以若產生0.1mol Cl₂，則轉移電子的物質的量為0.1mol×$\frac{5}{3}$=0.17mol，故答案為：0.17；
（4）生成3mol氯氣中，氧化產物是2.5molCl₂比還原產物0.5mol多2mol，當氧化產物比還原產物比還原產物多7.1g即0.1mol時，產生的氯氣的量是0.15mol，消耗的鹽酸的物質的量是0.3mol，反應中HCl的利用率只有50%，所以鹽酸的物質的量是0.6mol，濃鹽酸的物質的量濃度為$\frac{0.6mol}{0.05L}$=12mol/L，
答：原濃鹽酸的物質的量濃度為12mol/L．

點評 本題考查氧化還原反應和化學鍵，為高頻考點，把握氧化還原反應中元素的化合價變化及基本概念為解答的關鍵，側重分析與應用能力的考查，題目難度不大．