Question

【題目】KMnO4是一種氧化劑，實(shí)驗(yàn)室常用KMnO4和濃鹽酸反應(yīng)制備Cl2。下圖是制備NaClO溶液的裝置圖。

完成下列填空：

（1）醫(yī)療上可用稀高錳酸鉀溶液來給傷口消毒，你認(rèn)為這是利用了KMnO4的____（選填“氧化性”、“還原性”）。

（2）高錳酸鉀溶于水的電離方程式為___________，它屬于________（選填“強(qiáng)電解質(zhì)”、“弱電解質(zhì)”、“非電解質(zhì)”）。

（3）高錳酸鉀與濃鹽酸制備氯氣的方程式如下，標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目________，并填空。2KMnO4 + 16HCl(濃)→2KCl + 5Cl2+ 2MnCl2+ 8H2O，反應(yīng)中被氧化的元素是 ______，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下生成5.6 L的氯氣，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為__________________。

（4）B裝置中飽和食鹽水的作用是 ___________________________________________，D裝置中NaOH的作用是 ________________________________________________。

（5）實(shí)驗(yàn)操作過程中可調(diào)節(jié)__________________________以控制A裝置中產(chǎn)生Cl2的氣流，C裝置需控制反應(yīng)溫度在0~5℃，實(shí)驗(yàn)中可將C裝置放入 __________________中。

（6）除去Cl2中混有的水蒸氣和氯化氫氣體，選用的藥品及順序正確的是_____________。

A．水、堿石灰 B．飽和食鹽水、濃硫酸

C．無水氯化鈣、飽和食鹽水 D．燒堿溶液、濃硫酸

測(cè)定KMnO4純度可用標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3（式量-158）溶液進(jìn)行滴定，反應(yīng)離子方程式為：8MnO4－+5S2O32－+14H+→10SO42－+8Mn2++7H2O。

（7）用已經(jīng)準(zhǔn)確稱量過的Na2S2O3固體配制250 mL 0.1000 mol/L標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液，供選擇的儀器有：①玻璃棒 ②分液漏斗　③膠頭滴管�、�250 mL容量瓶�、轃�杯　

⑥燒瓶，必須選用的有__________

A．②③④　　　　B．①③④⑤　　　　C．③④⑤⑥　　　　D．①②④

（8）取某KMnO4（式量-158）產(chǎn)品0.600 g，酸化后用0.1000 mol/L標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液進(jìn)行滴定，反應(yīng)最終消耗Na2S2O3溶液20.00 mL，則該KMnO4產(chǎn)品的純度是_________（保留三位小數(shù)）。

Answer 1

【答案】氧化性 KMnO4→ K + + MnO4— 強(qiáng)電解質(zhì) —1價(jià)Cl 0.5NA 除HCl 尾氣處理，除Cl2，防止污染環(huán)境 分液漏斗中鹽酸滴速 冰水浴 B B 84. 3% 或 0.843

【解析】

由實(shí)驗(yàn)裝置可知，裝置A為用高錳酸鉀固體與濃鹽酸反應(yīng)制備氯氣，裝置B是用飽和食鹽水除去氯氣中混有的氯化氫，裝置C氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng)制備次氯酸鈉，裝置D是用氫氧化鈉溶液吸收有毒的氯氣，防止污染環(huán)境。

（1）高錳酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性，可以起到殺菌消毒的作用，醫(yī)療上可用稀高錳酸鉀溶液來給傷口消毒，故答案為：氧化性；

（2）高錳酸鉀是強(qiáng)電解質(zhì)，溶于水完全電離生成鉀離子和高錳酸根離子，電離方程式為KMnO4=K ++MnO4—，故答案為：KMnO4=K ++MnO4—；強(qiáng)電解質(zhì)；

（3）反應(yīng)2KMnO4+16HCl（濃）═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O中，Mn元素的化合價(jià)降低被還原，Cl元素的化合價(jià)升高被氧化，反應(yīng)轉(zhuǎn)移10e-，電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目為；標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，5.6 L的氯氣的物質(zhì)的量為0.25mol，則轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為0.25mol×1/5×10=0.5mol，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.5NA，故答案為：；—1價(jià)Cl；0.5NA；

（4）A裝置產(chǎn)生氯氣中含有HCl，HCl能與NaOH反應(yīng)，使生成NaClO的純度降低，必須除去HCl，因此飽和食鹽水的目的是除去氯氣中混有HCl；因?yàn)槁葰庥卸�，為防止污染環(huán)境，必須除去未反應(yīng)的氯氣，因此裝置D的作用是尾氣處理，吸收多余的氯氣，故答案為：除HCl；尾氣處理，除Cl2，防止污染環(huán)境；

（5）控制A裝置中產(chǎn)生Cl2的氣流,可通過調(diào)節(jié)A裝置中分液漏斗的活塞，通過控制滴入燒瓶中鹽酸速度達(dá)到目的；因?yàn)槁葰馀c氫氧化鈉反應(yīng)溫度較高時(shí)，生成NaClO3，因此需要控制溫度，控制溫度在0－5℃，可將C裝置放入冰水浴中，故答案為：分液漏斗中鹽酸滴速；冰水��；

（6）除去Cl2中混有的水蒸氣和氯化氫氣體，應(yīng)將混合氣體先通過盛有飽和食鹽水的洗氣瓶除去氯化氫，再通過盛有濃硫酸的洗氣瓶干燥氯氣，故選B，故答案為：B；

（7）用已經(jīng)準(zhǔn)確稱量過的Na2S2O3固體配制250 mL 0.1000 mol/L標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液過程中，用到的實(shí)驗(yàn)儀器有燒杯、玻璃棒、250mL容量瓶和膠頭滴管，故選①③④⑤，故答案為：B；

（8）根據(jù)得失電子數(shù)目守恒，20.00×10－3×0.1×2×4=n(KMnO4)×5，解得n(KMnO4)=3.2×10－3mol，其質(zhì)量為3.2×10－3×158g=0.5056g，產(chǎn)品的純度為0.5056/0.600×100%=84.3%，故答案為：84.3%。