Question

11．實驗室可以用高錳酸鉀和濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣，反應(yīng)的化學方程式如下：
2KMnO₄+16HCl（濃）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O
（1）標出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目．
（2）該反應(yīng)中的氧化劑與還原劑物質(zhì)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(yīng)中轉(zhuǎn)移了2mol電子，則產(chǎn)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100mL0.5mol/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(yīng)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(jié)果的誤差．分析下列操作對實驗結(jié)果的影響偏小的是（請?zhí)钚蛱枺〤D．
A．加水定容時俯視刻度線                     B．容量瓶內(nèi)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
（6）將a mol Cl₂ 通入含b mol FeBr₂的溶液中，當0＜$\frac{a}$≤$\frac{1}{2}$時，反應(yīng)的離子方程式為：2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-，寫出另2個可能發(fā)生的離子方程式：
①當 $\frac{a}$=1時2Fe²⁺+2Br^-+2Cl₂=2Fe³⁺+Br₂+4Cl^-．
②當$\frac{a}$≥$\frac{3}{2}$時2Fe²⁺+4Br^-+3Cl₂=2Fe³⁺+2Br₂+6Cl^-．

Answer 1

分析 （1）該反應(yīng)中Mn元素化合價由+7價變?yōu)?2價、Cl元素化合價由-1價變?yōu)?價，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為10；
（2）該反應(yīng)中Mn元素化合價由+7價變?yōu)?2價、Cl元素化合價由-1價變?yōu)?價，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為10，高錳酸鉀是氧化劑、$\frac{5}{8}$的HCl作還原劑；
（3）同一氧化還原反應(yīng)中，氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性；
（4）根據(jù)氯氣和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計算生成氯氣體積；
（5）①根據(jù)各儀器的作用選取儀器；
②m（KMnO₄）=CVM；
③根據(jù)c=$\frac{n}{V}$知，如果n偏小或V偏大都導致配制溶液濃度偏��；
（6）離子還原性Fe²⁺＞Br^-，首先發(fā)生：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，F(xiàn)e²⁺反應(yīng)完畢再發(fā)生：2Br^-+Cl₂═Br₂+2Cl^-，根據(jù)比例關(guān)系確定參加反應(yīng)各離子物質(zhì)的量關(guān)系，進而書寫總的離子方程式．

解答 解：（1）該反應(yīng)中Mn元素化合價由+7價變?yōu)?2價、Cl元素化合價由-1價變?yōu)?價，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為10，則電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目為，故答案為：；
（2）該反應(yīng)中Mn元素化合價由+7價變?yōu)?2價、Cl元素化合價由-1價變?yōu)?價，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為10，高錳酸鉀是氧化劑、$\frac{5}{8}$的HCl作還原劑，所以氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比=2：10=1：5，故答案為：1：5；
（3）同一氧化還原反應(yīng)中，氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性，該反應(yīng)中高錳酸鉀是氧化劑、氯氣是氧化產(chǎn)物，所以KMnO₄的氧化性比Cl₂的氧化性強，故答案為：強；
（4）每生成1mol氯氣就轉(zhuǎn)移2mol電子，則如反應(yīng)中轉(zhuǎn)移了2mol電子，生成1mol氯氣，其標況下體積=1mol×22.4L/mol=22.4L，
故答案為：22.4L；
（5）①還需要配制溶液的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(jù)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(nèi)壁附有水珠而未干燥處理，溶液體積和溶質(zhì)物質(zhì)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(zhì)的物質(zhì)的量偏小，配制溶液濃度偏小，故正確；
故選CD；
（6）離子還原性Fe²⁺＞Br^-，首先發(fā)生：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，F(xiàn)e²⁺反應(yīng)完畢再發(fā)生：2Br^-+Cl₂═Br₂+2Cl^-，①$\frac{a}$=1，F(xiàn)e²⁺全部被氧化，Br^-是Fe²⁺的2倍，只有一半的Br^-被氧化性，反應(yīng)離子方程式為：2Fe²⁺+2Br^-+2Cl₂=2Fe³⁺+Br₂+4Cl^-；
②當$\frac{a}$≥$\frac{3}{2}$時，F(xiàn)e²⁺、Br^-全部被氧化，反應(yīng)離子方程式為：2Fe²⁺+4Br^-+3Cl₂=2Fe³⁺+2Br₂+6Cl^-；
故答案為：2Fe²⁺+2Br^-+2Cl₂=2Fe³⁺+Br₂+4Cl^-；2Fe²⁺+4Br^-+3Cl₂=2Fe³⁺+2Br₂+6Cl^-．

點評 本題考查氧化還原反應(yīng)計算、溶液配制、誤差分析、氧化性強弱判斷等知識點，為高頻考點，側(cè)重考查學生分析判斷及計算能力，難點是（6）題離子方程式的書寫，注意離子反應(yīng)先后順序，題目難度中等．