Question

14．實驗室可以用高錳酸鉀和濃鹽酸反應制取氯氣（Cl₂），反應的化學方程式如下：
2KMnO₄+16HCl（濃）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O
（1）用單線橋法標出電子轉移的方向和數目．
（2）該反應中的氧化劑與還原劑物質的量之比是1：5．
（3）KMnO₄的氧化性比Cl₂的氧化性強（選填“強”或“弱”）．
（4）如反應中轉移了2mol電子，則產生的Cl₂在標準狀況下體積為22.4L．
（5）某同學欲用KMnO₄固體配制90mL0.5mol/L的溶液．回答下列問題：
①配制KMnO₄溶液時需用的主要儀器有托盤天平、藥匙、燒杯、玻璃棒、量筒、100mL容量瓶、膠頭滴管．
②應用托盤天平稱取KMnO₄固體7.9g．
③不規(guī)范的實驗操作會導致實驗結果的誤差．下列操作會導致所配溶液濃度偏低的是CD．
A．加水定容時俯視刻度線
B．容量瓶內壁附有水珠而未干燥處理
C．顛倒搖勻后發(fā)現(xiàn)凹液面低于刻度線又加水補上
D．在溶解過程中有少量液體濺出燒杯外．

Answer 1

分析 （1）化合價升高，元素失電子，化合價降低，元素得到電子，化合價升高數=化合價降低數=轉移電子數；
（2）化合價升高元素所在反應物是還原劑，化合價降低元素所在的反應物是氧化劑；
（3）氧化還原反應中，氧化劑的氧化性大于氧化產物的氧化性；
（4）根據轉移的電子數與生成氯氣的關系計算；
（5）①根據各儀器的作用選取儀器；
②m（KMnO₄）=CVM；
③根據c=$\frac{n}{V}$知，如果n偏小或V偏大都導致配制溶液濃度偏小．

解答 解：（1）反應中，化合價升高元素是氯元素，失電子，化合價降低元素是錳元素，得到電子，化合價升高數=化合價降低數=轉移電子數=10，單線橋表，反應中電子轉移的方向和數目為，
故答案為：；
（2）反應中，化合價升高元素是HCl中的氯元素，所以HCl是還原劑，16mol的HCl中只有10mol做還原劑，化合價降低元素是錳元素，所以高錳酸鉀是氧化劑，氧化劑與還原劑的物質的量比為1：5，
故答案為：1：5；
（3）氧化還原反應中，氧化劑的氧化性大于氧化產物的氧化性，反應中KMnO₄為氧化劑，則氧化性：KMnO₄＞Cl₂，故答案為：強；
（4）反應中生成5mol氯氣，轉移10mol電子，則轉移了2mol電子，則產生的Cl₂為1mol，則標準狀況下體積為22.4L，故答案為：22.4L；
（5）①配制90mL溶液，需要配制100mL，則還需要100mL容量瓶、用于定容的膠頭滴管，故答案為：100mL容量瓶；膠頭滴管；
②m（KMnO₄）=CVM=0.5mol/L×0.1L×158g/mol=7.9g，故答案為：7.9；
③根據c=$\frac{n}{V}$知，如果n偏小或V偏大都導致配制溶液濃度偏小，
A．加水定容時俯視刻度線，導致溶液體積偏小，配制溶液濃度偏大，故錯誤；
B．容量瓶內壁附有水珠而未干燥處理，溶液體積和溶質物質的量都不變，則配制溶液濃度不變，故錯誤；
C．顛倒搖勻后發(fā)現(xiàn)凹液面低于刻度線又加水補上，導致溶液體積偏大，配制溶液濃度偏小，故正確；
D．在溶解過程中有少量液體濺出燒杯外，溶質的物質的量偏小，配制溶液濃度偏小，故正確；
故答案為：CD．

點評 本題考查氧化還原反應、溶液的配制，把握反應中元素化合價變化以及誤差分析的方法為解答的關鍵，側重電子轉移方向和數目、以及溶液配制操作的考查，題目難度不大．