Question

實驗室里迅速制備少量氯氣可利用以下反應：
  KMnO₄+    HCl       KCl +      MnCl₂ +    Cl₂↑ +      H₂O
（1）請配平上述化學方程式，并在上面用“雙線橋法” 標明電子轉移的方向和數目：
（2）該反應的氧化產物是            ，KMnO₄發生            反應。
（3）HCl在上述反應中顯示出來的性質是                。

A．氧化性

B．還原性

C．酸性

D．堿性

（4）用該濃鹽酸制得了標況下560mlCl₂,則被氧化的HCl為          mol，需要KMnO₄的質量             g，轉移電子數為            。

Answer 1

（1）2 KMnO₄+16 HCl =" 2" KCl + 2 MnCl₂ + 5 Cl₂↑ + 8 H₂O
（2）Cl₂、還原  （3）BC （4）  0.05 mol  1.58g  0.05N_A或3.01×10²²

試題分析：（1）反應中HCl→Cl₂，氯元素化合價由-1價升高為0價，共升高2價，KMnO₄→MnCl₂，Mn元素化合價由+7價降低為+2價，共降低5價，化合價升降最小公倍數為10，故KMnO₄系數為2，故Cl₂系數為5，根據Mn元素守恒可知MnCl₂系數為2，根據K元素守恒可知KCl系數為2，根據Cl元素守恒可知HCl系數為16，根據H元素可知H₂O的系數為8，配平后方程式為：2KMnO₄+16HCl═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8 H₂O，用“雙線橋法”標明電子轉移的方向和數目為：；
（2）反應中HCl→Cl₂，氯元素化合價由HCl中-1價升高為Cl₂中0價，Cl₂是氧化產物；反應KMnO₄→MnCl₂，Mn元素化合價由+7價降低為+2價，KMnO₄是氧化劑，發生還原反應；
（3）由方程式可知，反應后KCl、Cl₂中含有氯元素，KCl中氯元素化合價為-1價，Cl₂中氯元素化合價為0價，說明反應中HCl表現酸性、還原性，選BC；
（4）標準狀況下560mlCl₂的物質的量為0.025mol，被氧化的HCl生成Cl₂，根據氯元素守恒可知被氧化的HCl為0.025mol×2=0.05mol；根據2KMnO₄+16HCl═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8 H₂O可知，生成0.025molCl₂，需要KMnO₄的物質的量為0.01mol，質量為0.01mol×158g/mol=1.58g；反應中HCl→Cl₂，氯元素化合價由HCl中-1價升高為Cl₂中0價，故轉移電子物質的量為0.025mol×2=0.05mol，轉移電子數目為0.05mol×N_Amol^-1=0.05N_A。