Question

16．某學(xué)生按下列操作做一個(gè)實(shí)驗(yàn)：在一塊下襯白紙的玻璃片的不同位置分別滴加濃度為0.1mol•L^-1的KBr、KI（含淀粉溶液）、NaOH（含酚酞）、FeCl₂（含KSCN）溶液各1滴，每種液滴彼此分開(kāi)，圍成半徑小于表面皿的圓形（如下圖所示），在圓心處放置2粒芝麻粒大小的KMnO₄晶體，向KMnO₄晶體滴加一滴濃鹽酸，再立即將表面皿蓋好．（已知2KMnO₄+16HCl（濃）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O）
（1）實(shí)驗(yàn)室制備Cl₂的離子方程式為MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O．．該反應(yīng)中發(fā)生反應(yīng)的氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為1：2．
（2）b處的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象溶液由無(wú)色變?yōu)樗{(lán)色，d處的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象溶液由淺綠色變?yōu)榧t色．
（3）標(biāo)準(zhǔn)狀況下，當(dāng)有0.224L Cl₂被NaOH溶液吸收后，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.01mol．
（4）通過(guò)該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊癖容^Cl₂、FeCl₃、KMnO₄三種物質(zhì)氧化性的強(qiáng)弱？能（填“能”或“不能”），若能，其氧化性由強(qiáng)到弱的順序是KMnO₄＞Cl₂＞FeCl₃．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)室用二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)制取氯氣；二氧化錳為氧化劑，氯化氫為還原劑，氯化氫中有一半做還原劑，另一半表現(xiàn)酸性；
（2）氯氣的氧化性強(qiáng)于碘、三價(jià)鐵離子，能夠氧化碘離子生成單質(zhì)碘，能夠氧化二價(jià)鐵離子生成三價(jià)鐵離子；
（3）計(jì)算氯氣物質(zhì)的量，結(jié)合化學(xué)方程式定量關(guān)系計(jì)算得到電子轉(zhuǎn)移；
（4）依據(jù)氧化還原反應(yīng)中氧化劑氧化性強(qiáng)于氧化產(chǎn)物的氧化性判斷解答．

解答 解：（1）二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下生成氯化錳、氯氣和水，方程式：MnO₂+4HCl_（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，離子方程式：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
依據(jù)方程式MnO₂+4HCl_（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，二氧化錳做氧化劑，氯化氫做還原劑，消耗1mol二氧化錳，反應(yīng)掉4mol氯化氫，其中有2mol做還原劑，所以氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為1：2；
故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-═Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；1：2；
（2）氯氣氧化性強(qiáng)于碘，能夠氧化碘離子生成單質(zhì)碘，碘遇到淀粉變藍(lán)；氯氣氧化性強(qiáng)于三價(jià)鐵離子，能夠氧化二價(jià)鐵離子生成三價(jià)鐵離子，所以溶液由淺綠色變?yōu)榧t色；
故答案為：溶液由無(wú)色變?yōu)樗{(lán)色；溶液由淺綠色變?yōu)榧t色；
（3）標(biāo)準(zhǔn)狀況下，當(dāng)有0.224L Cl₂被NaOH溶液吸收后，氯氣物質(zhì)的量=$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol，反應(yīng)為Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，氯元素化合價(jià)0價(jià)變化為-1價(jià)和+1價(jià)，1mol氯氣反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移1mol，0.01mol氯氣反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移0.01mol，
故答案為：0.01；
（4）氧化還原反應(yīng)中氧化劑氧化性強(qiáng)于氧化產(chǎn)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(chǎn)物，所以氧化性：KMnO₄＞Cl₂；氯氣與二價(jià)鐵離子反應(yīng)生成三價(jià)鐵離子，則氧化性：Cl₂＞FeCl₃；
所以氧化性順序?yàn)椋篕MnO₄＞Cl₂＞FeCl₃；
故答案為：能；KMnO₄＞Cl₂＞FeCl₃；

點(diǎn)評(píng) 本題考查了氯氣的實(shí)驗(yàn)室制備和性質(zhì)檢驗(yàn)，氧化還原反應(yīng)知識(shí)，熟悉反應(yīng)原理及氧化還原反應(yīng)規(guī)律是解題關(guān)鍵，題目難度不大．