Question

化學實驗的微型化可有效地減少污染，實現化學實驗綠色化的要求．某學生按如下圖所示的裝置和試劑完成了一個實驗．
實驗步驟：
①a、b、c、d四處各滴1滴如圖所示的試液，濃度均為0.1mol?L^-1；
②圓心e處放有2粒芝麻粒大小的KMnO₄晶體，向晶體滴加1滴濃鹽酸后，在試劑上蓋上表面皿．
（1）e處產生黃綠色氣體，寫出e處發生反應的化學方程式（不用配平）：
______+______→MnCl₂+______+______+______
該反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比為______．
（2）a處反應的離子方程式為______；d處的實驗現象為______．
（3）通過該實驗，能否比較Cl₂、FeCl₃、KMnO₄三種物質氧化性的強弱？______（填“能”或“不能”），若能，三者氧化性由強到弱的順序是______．（若認為“不能”，則此空不用填寫）

Answer 1

【答案】分析：（1）e處產生黃綠色氣體，說明生成氯氣．由于有氯化錳生成，根據原子守恒還生成水，再根據電子轉移守恒、原子守恒平衡配平方程式．
根據反應判斷反應中的氧化劑為KMnO₄，還原劑為HCl，根據電子轉移守恒可知氧化劑和還原劑的物質的量之比為1：5．
（2）生成的氯氣在a處與溴化鉀反應，置換出溴；
生成的氯氣在d處與氯化亞鐵反應，將亞鐵離子氧化為鐵離子．
（3）根據反應方程式判斷氧化性強弱．
解答：解：（1）e處產生黃綠色氣體，說明生成氯氣．由于有氯化錳生成，根據原子守恒還生成水，反應方程式為：
2 KMnO₄+16 HCl（濃）═2 MnCl₂+2 KCl+5 Cl₂+8 H₂O．反應中Mn元素化合價由+7價降至+2價，所以氧化劑為KMnO₄，Cl元素化合價由-1價升高為0價，所以還原劑為HCl，氧化劑和還原劑的物質的量之比為2：10=1：5．
故答案為：2 KMnO₄+16 HCl（濃）═2 MnCl₂+2 KCl+5 Cl₂+8 H₂O；1：5．
（2）a處發生的反應為2KBr+Cl₂═2KCl+Br₂，離子方程式為2Br^-+Cl₂═2Cl^-+Br₂；
d處發生的反應為2FeCl₂+Cl₂═2FeCl₃，Fe³⁺和SCN^-反應使溶液變紅色．
故答案為：2Br^-+Cl₂═2Cl^-+Br₂；溶液變紅色．
（3）e處實驗說明氧化性KMnO₄＞Cl₂，d處實驗說明氧化性Cl₂＞FeCl₃，
因此，三種物質氧化性強弱順序為KMnO₄＞Cl₂＞FeCl₃．
故答案為：能；MnO₄＞Cl₂＞FeCl₃．
點評：以實驗形式考查氧化還原反應，難度中等，注意高錳酸鉀與鹽酸反應，鹽酸起還原劑、酸性作用．