Question

8．實驗室可以用高錳酸鉀與濃鹽酸反應來制取氯氣，反應的化學方程式如下：2KMnO₄+16HCl（濃）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O．
（1）氧化產物與還原產物的質量之比是355：252（最簡整數比）．
（2）若反應過程中有20摩爾電子發生轉移，試計算理論上被氧化的HCl物質的量及生成氯氣的體積（標準狀況）．

Answer 1

分析 （1）氧化產物為氯氣，還原產物為MnCl₂，二者物質的量之比為5：2，在根據m=nM計算質量之比；
（2）被氧化的HCl生成氯氣，根據電子轉移守恒計算被氧化HCl物質的量，再根據氯原子守恒計算氯氣物質的量，根據V=nV_m計算氯氣體積．

解答 解：（1）氧化產物為氯氣，還原產物為MnCl₂，二者物質的量之比為5：2，二者質量之比為5mol×71g/mol：2mol×126g/mol=355：252，
故答案為：355：252；
（2）被氧化的HCl生成氯氣，根據電子轉移守恒，被氧化HCl物質的量為$\frac{20mol}{0-（-1）}$=20mol，根據氯原子守恒，生成氯氣物質的量為$\frac{20mol}{2}$=10mol，標況下氯氣體積為10mol×22.4L/mol=224L，
答：論上被氧化的HCl物質的量為20mol，標況下生成氯氣的體積為224L．

點評 本題考查氧化還原反應計算，比較基礎，根據化合價理解氧化還原反應基本概念，（2）注意利用守恒法計算解答．