Question

【題目】微型化學實驗能有效減少污染，節約藥品。下圖中，某學生在襯有一張白紙的玻璃片上放置表面皿，在表面皿上的不同位置分別滴加濃度為0.1mol/L的KBr、KI（含淀粉溶液）、NaOH(含酚酞)、FeCl2(含KSCN)溶液各1滴，在表面皿中心處放置2小粒KMnO4晶體，并滴加一滴濃鹽酸，立即將表面皿蓋好。可見KMnO4晶體很快溶解，并產生氣體

(1)①寫出化學實驗室中用MnO2制取Cl2的化學方程式______________________________。

②完成本實驗中制取Cl2的化學方程式：

___________KMnO4+__________HCl(濃)——______KCl+________MnCl2+____Cl2↑+______ _______

如該反應中消耗還原劑的物質的量為8mol，則電子轉移數目為_________________。

(2)b處的實驗現象為____________________________________________________。

c處的實驗現象為____________________________________________________。

(3)d處反應的離子方程式為____________________、____________________。

(4)通過該實驗能比較Cl2、FeCl3、KMnO4三種物質氧化性的強弱，其氧化性由強到弱的順序是_________________________________________。

Answer 1

【答案】MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O 2 16 2 2 5 8 H2O 8NA b處溶液變藍色 c處溶液紅色褪去 2Fe2＋+ Cl2=2Fe3＋+ Cl－ Fe3＋+3SCN－= Fe(SCN)3 KMnO4＞Cl2＞FeCl3

【解析】

(1)高錳酸鉀具有強氧化性，能把鹽酸氧化生成氯氣，自身被還原生成氯化錳，據此寫出反應方程式；高錳酸鉀是氧化劑鹽酸是還原劑，根據高錳酸鉀和參加氧化還原反應的鹽酸的計量數判斷氧化劑和還原劑的物質的量之比；

(2)b處氯氣能置換出碘，碘遇淀粉變藍色，c處氯氣和氫氧化鈉反應使酚酞紅色褪去；

(3)氯氣通入FeCl2溶液（含KSCN）中，會把亞鐵離子氧化成鐵離子，鐵離子和硫氰化鉀反應生成紅色的絡合物；

(4)依據氧化還原反應中氧化劑氧化性強于氧化產物的氧化性判斷解答

(1) 化學實驗室中用MnO2和濃鹽酸在加熱的條件下制備Cl2，方程式為MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O；

(2) 反應中KMnO4所含Mn元素化合價由+7價降低為MnCl2中+2價，共降低5價，HCl所含Cl元素化合價由-1價升高為氯氣中0價，共升高2價，化合價最小公倍數為10，故KMnO4的系數為2、Cl2的系數為5，根據Mn原子守恒可知MnCl2的系數為2，由K原子守恒可知KCl系數為2，根據Cl原子守恒HCl的系數為16，再由H原子守恒可知水的系數為8，故配平后為2KMnO4+16HCl（濃）2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O；反應中KMnO4所含Mn元素化合價降低，KMnO4是氧化劑，HCl所含Cl元素化合價升高，HCl為還原劑，消耗HCl的物質的量為8mol時生成4molCl2，轉移4×2mol=8mol電子，個數為8NA；

(3)氯氣通入KI溶液（含淀粉）中，I-會被氧化成碘單質，碘單質遇淀粉變藍，故b處溶液變藍色；將 氯氣通入到滴有酚酞的氫氧化鈉溶液中，會發生反應 Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O ，會消耗NaOH，紅色消失，故c處溶液紅色褪去；

(4) 氯氣通入FeCl2溶液（含KSCN）中，會把亞鐵離子氧化成鐵離子，鐵離子和硫氰化鉀反應生成紅色的絡合物，離子方程式為：2Fe2＋+ Cl2=2Fe3＋+ Cl－、Fe3＋+3SCN－= Fe(SCN)3；

(5)氧化還原反應中氧化劑氧化性強于氧化產物的氧化性，2KMnO4+16HCl（濃）═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O中，高錳酸鉀為氧化劑，氯氣為氧化產物，所以氧化性：KMnO4>Cl2；氯氣與二價鐵離子反應生成三價鐵離子，則氧化性：Cl2>FeCl3；所以氧化性順序為：KMnO4>Cl2>FeCl3；