Question

【題目】（1）氯酸是一種強(qiáng)酸，氯酸的濃度超過40%就會(huì)迅速分解，生成有毒氣體，反應(yīng)的化學(xué)方程式為8HClO3=3O2↑＋2Cl2↑＋4HClO4＋2H2O。所得混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為________。

（2）實(shí)驗(yàn)室可用軟錳礦（主要成分為MnO2）制取KMnO4，方法如下：高溫下使軟錳礦與過量KOH(s)和KClO3 (s)反應(yīng)，生成K2MnO4(錳酸鉀)和KCl；用水溶解，濾去殘?jiān)�；酸化濾液，K2MnO4轉(zhuǎn)化為MnO2和KMnO4；再濾去沉淀MnO2，濃縮結(jié)晶得到KMnO4晶體。K2MnO4轉(zhuǎn)化為KMnO4的反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為________。

（3）已知測(cè)定錳的一種方法是：錳離子轉(zhuǎn)化為高錳酸根離子，反應(yīng)體系中有H＋、Mn2＋、H2O、、、。

①該反應(yīng)的離子方程式為________________________。在錳離子轉(zhuǎn)化為高錳酸根離子的反應(yīng)中，如果把反應(yīng)后的溶液稀釋到1 L，測(cè)得溶液的pH＝2，則在反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為________ mol。（結(jié)果寫成小數(shù)，保留三位有效數(shù)字）

②在測(cè)定錳離子濃度的實(shí)驗(yàn)中，需要配制250 mL 0.10mol/L KIO4的標(biāo)準(zhǔn)溶液，應(yīng)用托盤天平稱取 ______g KIO4固體。

③下列有關(guān)配制溶液的操作或判斷正確的是（_________）

A．使用容量瓶前必須檢查容量瓶是否完好以及瓶塞處是否漏水

B．容量瓶用蒸餾水洗凈后，沒有烘干就用來配制溶液

C．定容搖勻后液面下降再加水到刻度線，不影響所配溶液濃度

D．定容時(shí)仰視刻度線會(huì)導(dǎo)致所配溶液濃度偏高

E．當(dāng)容量瓶中的液面距離刻度線2~3cm時(shí)改用膠頭滴管加水定容

Answer 1

【答案】47.6 1∶2 0.0167 5.8 A、B

【解析】

(1)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量在數(shù)值上=平均摩爾質(zhì)量=；

(2) K2MnO4轉(zhuǎn)化為KMnO4的反應(yīng)中K2MnO4→KMnO4+ MnO2，Mn元素的化合價(jià)既升高又降低；

(3)①錳離子失電子轉(zhuǎn)化為高錳酸根離子，所以錳離子為還原劑，則得電子化合價(jià)降低的物質(zhì)作氧化劑，根據(jù)元素的化合價(jià)確定氧化劑和還原產(chǎn)物，再結(jié)合離子方程式的書寫規(guī)則書寫；反應(yīng)后的溶液稀釋到1L，測(cè)得溶液的pH=2，則n(H+)=1L0.01mol/L=0.01mol，根據(jù)方程式計(jì)算；

②配制一定物質(zhì)的量濃度溶液時(shí)所需溶質(zhì)質(zhì)量m=nM=cVM；

③根據(jù)配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的注意事項(xiàng)分析；

根據(jù)以上分析解答。

(1) HClO3分解生成的氣體為O2和Cl2，物質(zhì)的量之比為3：2，混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為==47.6g/mol，所以所得混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為47.6；

答案為：47.6。

(2) K2MnO4轉(zhuǎn)化為MnO2和KMnO4的反應(yīng)中，K2MnO4→KMnO4+ MnO2，Mn元素的化合價(jià)既升高又降低；所以K2MnO4既是氧化劑又是還原劑，Mn元素的化合價(jià)由+6價(jià)降到+4價(jià)發(fā)生還原反應(yīng)，為氧化劑，Mn元素的化合價(jià)由+6價(jià)升高到+7價(jià)發(fā)生氧化反應(yīng)，為還原劑，得失電子數(shù)之比為2：1，根據(jù)得失電子守恒，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1：2；

答案為：1：2。

(3)①錳離子轉(zhuǎn)化為高錳酸根離子，所以錳離子為還原劑，氧化劑得電子化合價(jià)降低，IO3-和IO4-中碘元素的化合價(jià)分別是+5價(jià)和+7價(jià)，所以IO4-作氧化劑，還原產(chǎn)物是IO3-，同時(shí)水參加反應(yīng)生成氫離子，所以該反應(yīng)的離子方程式為：2Mn2++5IO4-+3H2O=2MnO4-+5IO3-+6H+；

由反應(yīng)2Mn2++5IO4-+3H2O=2MnO4-+5IO3-+6H+可知，當(dāng)反應(yīng)中轉(zhuǎn)移10mol電子時(shí)，生成6mol氫離子，如果把反應(yīng)后的溶液稀釋到1 L，測(cè)得溶液的pH＝2，則有n(H+)=1L0.01mol/L=0.01mol，所以轉(zhuǎn)移電子為=0.0167mol；

答案為：2Mn2++5IO4-+3H2O=2MnO4-+5IO3-+6H+；0.0167 。

②配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的實(shí)驗(yàn)的第一步是計(jì)算所需溶質(zhì)的質(zhì)量，需要配制250 mL 0.10mol/L KIO4的標(biāo)準(zhǔn)溶液，需要KIO4固體的質(zhì)量m= nM=cVM=0.1 mol/L25010-3L230g/mol=5.8g；

答案為：5.8。

③ A．使用容量瓶前必須檢查容量瓶是否完好以及瓶塞處是否漏水，A正確；

B．容量瓶里有少量的水殘留不會(huì)影響溶液的配制，B正確；

C．定容搖勻后液面下降是因?yàn)橛胁糠秩芤赫车饺萘科績(jī)?nèi)壁上，再加水到刻度線溶液體積變大，物質(zhì)的量濃度變小，C錯(cuò)誤；

D．定容時(shí)仰視刻度線會(huì)導(dǎo)致液面超過刻線，溶液體積偏大，所配溶液濃度偏低，D錯(cuò)誤；

E．當(dāng)容量瓶中的液面距離刻度線1~2cm時(shí)改用膠頭滴管加水定容，E錯(cuò)誤；

答案為：A、B。