Question

12．實(shí)驗(yàn)室里迅速制備少量氯氣可利用以下反應(yīng)：
2KMnO₄+16 HCl--2 KCl+2 MnCl₂+5 Cl₂↑+8 H₂O
（1）請配平上述化學(xué)方程式，并在上面用“雙線橋法”標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：
（2）KMnO₄發(fā)生還原反應(yīng)，用該濃鹽酸制得了標(biāo)況下560mL Cl₂，則被氧化的HCl為0.05；mol，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.05N_A．

Answer 1

分析 （1）反應(yīng)中HCl→Cl₂，氯元素化合價(jià)由-1價(jià)升高為0價(jià)，共升高2價(jià)，KMnO₄→MnCl₂，Mn元素化合價(jià)由+7價(jià)降低為+2價(jià)，共降低5價(jià)，化合價(jià)升降最小公倍數(shù)為10，故KMnO₄系數(shù)為2，故Cl₂系數(shù)為5，再根據(jù)元素守恒確定其它物質(zhì)的系數(shù)，配平方程式，根據(jù)“雙線橋法”標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目；
（2）化合價(jià)降低的元素在反應(yīng)中被還原，發(fā)生還原反應(yīng)；根據(jù)n=$\frac{V}{Vm}$計(jì)算氯氣的物質(zhì)的量，被氧化的HCl為生成Cl₂，根據(jù)氯元素守恒計(jì)算被氧化的HCl，根據(jù)方程式計(jì)算需要高錳酸鉀的質(zhì)量，根據(jù)氯氣的物質(zhì)的量計(jì)算轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量，再根據(jù)N=nN_A計(jì)算轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目．

解答 解：（1）反應(yīng)中HCl→Cl₂，氯元素化合價(jià)由-1價(jià)升高為0價(jià)，共升高2價(jià)，KMnO₄→MnCl₂，Mn元素化合價(jià)由+7價(jià)降低為+2價(jià)，共降低5價(jià)，化合價(jià)升降最小公倍數(shù)為10，故KMnO₄系數(shù)為2，故Cl₂系數(shù)為5，根據(jù)Mn元素守恒可知MnCl₂系數(shù)為2，根據(jù)K元素守恒可知KCl系數(shù)為2，根據(jù)Cl元素守恒可知HCl系數(shù)為16，根據(jù)H元素可知H₂O的系數(shù)為8，配平后方程式為：2KMnO₄+16HCl═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，用“雙線橋法”標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目為：，
故答案為：2、16、2、2、5、8；；
（2）反應(yīng)中HCl→Cl₂，氯元素化合價(jià)由HCl中-1價(jià)升高為Cl₂中0價(jià)，Cl₂是氧化產(chǎn)物；反應(yīng)KMnO₄→MnCl₂，Mn元素化合價(jià)由+7價(jià)降低為+2價(jià)，KMnO₄是氧化劑，發(fā)生還原反應(yīng)；560mlCl₂的物質(zhì)的量為$\frac{0.56L}{22.4L/mol}$=0.025mol，被氧化的HCl為生成Cl₂，根據(jù)氯元素守恒可知被氧化的HCl為0.025mol×2=0.05mol；反應(yīng)中HCl→Cl₂，氯元素化合價(jià)由HCl中-1價(jià)升高為Cl₂中0價(jià)，故轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為0.025mol×2=0.05mol，轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為0.05mol×N_Amol^-1=0.05N_A；
故答案為：還原；0.05；0.05N_A．

點(diǎn)評 本題考查氧化還原反應(yīng)配平和基本概念、有關(guān)計(jì)算等，難度中等，注意掌握氧化還原反應(yīng)配平常用方法．