Question

（1）實驗室常用以下幾種方法制取氯氣，用雙線橋標出電子轉移方向和數目
①MnO2+4HCl（濃）MnCl2+Cl2↑+2H2O
②2KMnO₄+16HCl（濃）=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O
③KClO₃+6HCl（濃）=KCl+3Cl₂↑+3H₂O
（2）用濃鹽酸來制取Cl₂ 時，當參加反應的HCl 為146g時，用______反應（填①②③）
（3）可制得最多的氯氣，并根據該反應列式計算在標準狀況下可制得多少升氯氣？被氧化的物質的質量是多少克？

Answer 1

解：（1）MnO₂+4HCl（濃）MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，該反應中MnO₂→MnCl₂，Mn元素由+4價→+2價，一個MnO₂分子失去2個電子； HCl（濃）→Cl₂，Cl元素由-1價→0價，生成一個Cl₂分子需2個 HCl分子失去2個電子，所以得失電子最小公倍數為2；
2KMnO₄+16HCl（濃）=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，該反應中KMnO₄→MnCl₂，Mn元素由+7價→+2價，一個KMnO₄分子得到5個電子，HCl（濃）→Cl₂，Cl元素由-1價→0價，生成一個Cl₂分子需2個 HCl分子失去2個電子，所以得失電子最小公倍數為10；
KClO₃+6HCl（濃）=KCl+3Cl₂↑+3H₂O，該反應中KClO₃→Cl₂，Cl元素由+5價→0價，一個KClO₃分子得5個電子，HCl（濃）→Cl₂，Cl元素由-1價→0價，一個HCl分子失去一個電子，所以得失電子最小公倍數為5．
故答案為：；
（2）把下列方程式換成HCl的計量數一樣的方程式，比氯氣的計量數大小，計量數大的生成的氯氣多．
①4MnO2+16HCl（濃）4MnCl2+4Cl2↑+8 H2O
②2KMnO₄+16HCl（濃）=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O
③KClO₃+16HCl（濃）=KCl+8Cl₂↑+8H₂O
通過比較得，相同的濃鹽酸參加反應③可制得最多的氯氣．
故答案為：③．
（3）設生成氯氣的體積為x，
③KClO₃+6HCl（濃）=KCl+3Cl₂↑+3H₂O
219g 67.2L
146g x
x=
又有6molHCl參加反應有 5mol被氧化，設有y被氧化．
6HCl------5HCl
（36.5×6）g （36.5×5）g
146g y
y=
答：在標準狀況下可制得氯氣44.8L，被氧化的物質的質量為121.7g．
分析：（1）根據氧化還原反應中元素化合價的變化標出電子轉移方向和數目；
（2）根據氯氣與氯化氫之間關系式比較判斷；
（3）根據氯氣與氯化氫之間的關系式計算；根據得失電子數相等找出作還原劑的氯化氫與氯氣的關系計算．
點評：本題考查了雙線橋法標電子轉移的方向和數目及有關氧化還原反應的計算，有關氧化還原反應的計算時要注意參加反應的濃鹽酸部分被氧化，另一部分作酸．