Question

12．實驗室可以用KMnO₄固體和濃鹽酸反應(yīng)制取少量Cl₂，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2KMnO₄+16HCl （濃）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O 回答下列問題：
（1）該反應(yīng)中氧化劑和氧化產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2：5
（2）氧化性：KMnO₄＞Cl₂（填“＞”、“＜”或“=”）
（3）每生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24L Cl₂，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.2mol．
（4）把氯氣通人紫色石蕊試液中，可以觀察到的現(xiàn)象是：溶液先變紅后退色．
（5）為保證實驗安全，常用NaOH溶液吸收多余的氯氣．出反應(yīng)的化學(xué)方程式Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O；
（6）當(dāng)氯氣以每分鐘1.12L （標(biāo)準(zhǔn)狀況）的流速勻速通入時，若實驗需耗時4分鐘，小燒杯中盛2mol•L^-1的NaOH溶液的體積至少應(yīng)為0.2L．

Answer 1

分析 （1）2KMnO₄+16HCl（濃）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O中，Mn元素的化合價降低，Cl元素的化合價升高，以此來解答；
（2）根據(jù)氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性判斷；
（3）根據(jù)該反應(yīng)中生成5mol氣體轉(zhuǎn)移10mol電子，以此來解答．
（4）氯氣溶于水，部分與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，鹽酸具有酸性，次氯酸具有漂白性；
（5）氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水；
（6）根據(jù)氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)的方程式可以求得所需氫氧化鈉的體積．

解答 解：（1）2KMnO₄+16HCl（濃）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O反應(yīng)中Mn元素的化合價降低，則2mol高錳酸鉀為氧化劑，Cl元素的化合價升高，生成5molCl₂為氧化產(chǎn)物，則氧化劑和氧化產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2：5，
故答案為：2：5；
（2）反應(yīng)中高錳酸鉀為氧化劑，氯氣為氧化產(chǎn)物，則氧化性：KMnO₄＞Cl₂；
故答案為：＞；
（3）每生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24L Cl₂，即0.1mol，反應(yīng)中每當(dāng)生成5mol氯氣轉(zhuǎn)移10mol電子，則生成0.1mol氯氣轉(zhuǎn)移0.2mol電子；
故答案為：0.2mol；
（4）氯氣溶于水，部分與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，鹽酸具有酸性，次氯酸具有漂白性，化學(xué)方程式：Cl₂+H₂O=HCl+HClO，所以看到溶液先變紅后退色；
故答案為：溶液先變紅后退色；
（5）氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，化學(xué)方程式：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，故答案為：Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O；
（6）4分鐘時n（Cl₂）=$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$×4=0.2mol，根據(jù)反應(yīng)方程式Cl₂+2HaOH=NaCl+NaClO+H₂O可知，需要n（NaOH）=0.4mol，所以V（NaOH）=$\frac{0.4mol}{2mol/L}$=0.2L，故答案為：0.2．

點評 本題考查氧化還原反應(yīng)以及氯氣的相關(guān)性質(zhì)，題目難度中等，注意元素化合價的判斷為解答該題的關(guān)鍵，側(cè)重于基礎(chǔ)知識的考查．