Question

1．實驗室可以用高錳酸鉀和濃鹽酸反應制取氯氣（Cl₂），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情況．
2KMnO₄+16HCl（濃）﹦2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O
（2）濃鹽酸在反應中體現出還原性和酸性．
（3）KMnO₄的氧化性比Cl₂的氧化性強（選填“強”或“弱”）．
（4）當反應中轉移了2mol電子時，有2mol HCl被氧化，產生Cl₂在標準狀況下體積為22.4L．
（5）某同學欲用KMnO₄固體配制90mL 0.5mol/L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、．
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，下列操作會導致所配溶液濃度偏低的是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 （1）反應中2molKMnO₄得到10mol電子，HCl失去10mol電子，則單線橋法標出電子轉移的方向和數目為：；H（2）HCl中Cl元素化合價升高，反應物HCl是還原劑，具有還原性，Cl元素被氧化，生成氯化氯和氯化鉀中的氯的化合價未變，體現是酸性；
（3）反應中高錳酸鉀是氧化劑，而氯氣是氧化產物，利用強制弱，分析解答；
（4）當反應中轉移了1mol電子時，有 1mol HCl被氧化，Mn元素化合價由+7價降低到+2價，Cl元素化合價由-1價升高到0價，
2KMnO₄+16HCl（濃）=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O     轉移電子
                              5×22.4L            10
                                VL               2mol
由此分析解答；
（5）①根據各儀器的作用選取儀器；
②m（KMnO₄）=CVM；
③根據c=$\frac{n}{V}$知，如果n偏小或V偏大都導致配制溶液濃度偏�。�

解答 解：（1）反應中2molKMnO₄得到10mol電子，HCl失去10mol電子，則單線橋法標出電子轉移的方向和數目為：，故答案為：；
（2）HCl中Cl元素化合價升高，反應物HCl是還原劑，具有還原性，Cl元素被氧化，生成氯化氯和氯化鉀中的氯的化合價未變，體現是酸性，故答案為：還原性和酸性；
（3）反應中高錳酸鉀是氧化劑，而氯氣是氧化產物，利用強制弱，所以KMnO₄的氧化性強于Cl₂的氧化性，故答案為：強；
（4）當反應中轉移了1mol電子時，有 1mol HCl被氧化，所以2mol的電子轉移就有2mol的電子移轉，Mn元素化合價由+7價降低到+2價，Cl元素化合價由-1價升高到0價，
2KMnO₄+16HCl（濃）=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O     轉移電子
                              5×22.4L            10
                                VL               2mol
V=$\frac{5×22.4×2}{10}$=22.4L，故答案為：2mol；22.4 L；
（5）①配制90mL溶液，需要配制100mL，則還需要100mL容量瓶、用于定容的膠頭滴管，故答案為：100mL容量瓶；膠頭滴管；
②m（KMnO₄）=CVM=0.5mol/L×0.1L×158g/mol=7.9g，故答案為：7.9；
③根據c=$\frac{n}{V}$知，如果n偏小或V偏大都導致配制溶液濃度偏小，
A．加水定容時俯視刻度線，導致溶液體積偏小，配制溶液濃度偏大，故錯誤；
B．容量瓶內壁附有水珠而未干燥處理，溶液體積和溶質物質的量都不變，則配制溶液濃度不變，故錯誤；
C．顛倒搖勻后發現凹液面低于刻度線又加水補上，導致溶液體積偏大，配制溶液濃度偏小，故正確；
D．在溶解過程中有少量液體濺出燒杯外，溶質的物質的量偏小，配制溶液濃度偏小，故正確；
故答案為：CD．

點評 本題考查氧化還原反應、溶液的配制，把握反應中元素化合價變化以及誤差分析的方法為解答的關鍵，側重電子轉移方向和數目、以及溶液配制操作的考查，題目難度不大．