Question

【題目】下面三個方法都可以用來制氯氣：

①4HCl(濃)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O

②KC1O3+6HCl=3Cl2↑+KCl+3H2O

③KMnO4+HCl(濃)—KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O(未配平)

根據以上三個反應，回答有關問題：

（1）反應的②的離子方程式為_________________________________________________________。

（2）反應②中，氧化產物與還原產物的質量比為____________________________。

（3）請將反應③配平：_____KMnO4+_____HCl(濃)=_____KCl+____MnCl2+_____Cl2↑+_____H2O

（4）若要制得相同質量的氯氣，反應中電子轉移的數目之比（①：②：③）為___________________。

（5）己知反應④:4HCl(g)+O22Cl2+2H2O(g)，該反應也能制得氯氣，則 MnO2、O2、KMnO4。三種物質氧化性由強到弱的順序為____________________________________________。

Answer 1

【答案】 ClO-+5Cl-+6H+＝3Cl2↑+3H2O 5：1 2、16、2、2、5、8 6：5：6 KMnO4>MnO2>O2.

【解析】試題分析：(1)反應KClO3+6HCl═3Cl2↑+KCl+3H2O的離子方程式為：ClO3-+6H++5Cl-=3Cl2↑+3H2O；

(2)反應②中只有Cl元素化合價發生變化，Cl元素化合價分別由+5價、-1價變化為0價，氯氣既是氧化產物又是還原產物，則氧化產物與還原產物的質量比為5：1；

(3)該反應中Mn元素化合價由+7價變為+2價、部分Cl元素化合價由-1價變為0價、部分Cl元素化合價不變，其轉移電子總數為10，則KMnO4的系數為2，氯氣系數為5，結合原子守恒配平方程式為：2KMnO4+16HCl=2MnCl2+5Cl2↑+2KCl+8H2O；

(4)制取的氯氣質量相等，則制取的氯氣物質的量相等，假設制取的氯氣都是1mol，

①中生成1mol氯氣轉移電子物質的量=1mol×2×[0-(-1)]=2mol；

②中生成1mol氯氣轉移電子物質的量=5mol/3=5/3mol；

③中生成1mol氯氣轉移電子物質的量=1mol×2=2mol；

則三個方程式中轉移電子物質的量之比=2mol：5/3mol：2mol=6：5：6；

(5)根據方程式①4HCl(濃)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O、

③KMnO42KMnO4+16HCl(濃)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O、

④4HCl(g)+O22Cl2+2H2O，③沒有反應條件，①的反應條件是加熱，④的反應條件是加熱和催化劑，反應條件越少的氧化還原反應越容易發生，越容易發生的氧化還原反應氧化劑的氧化性越強，所以氧化性最強的是高錳酸鉀，其次是二氧化錳，最后是氧氣。