Question

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(xué)方程式如下：

 

KMnO₄+

 

HCl（濃）═

 

KCl+

 

MnCl₂+

 

Cl₂↑+

 

H₂O
（1）請配平上述反應(yīng)的化學(xué)方程式．
（2）鹽酸在反應(yīng)中表現(xiàn)出來的性質(zhì)是

 

（填寫編號）．
①只有還原性  ②還原性和酸性  ③只有氧化性  ④氧化性和酸性
（3）若反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移了0.3mol電子，則產(chǎn)生的Cl₂在標(biāo)淮狀況下體積為

 

L．
（4）某同學(xué)欲用KMnO₄固體配制100mL0.5mol?L^-1的溶液．已知：KMnO₄的相對分子質(zhì)量為158．
請回答下列問題．
①配制該KMnO₄溶液時需用的主要儀器除托盤天平（帶砝碼）、藥匙、燒杯、玻璃棒、量筒外，還需

 

填儀器名稱）．
②用托盤天平稱取KMnO₄固體的質(zhì)量應(yīng)為

 

g．
③不規(guī)范的實驗操作會導(dǎo)致實驗產(chǎn)生誤差．下列情況會使所配溶液濃度偏低的是

 

（填字母序號）．
a．加水定容時俯視刻度線
b．在溶解過程中有少量液體濺出
c．容量瓶洗滌后內(nèi)壁附有水珠而未進行干燥處理
d．顛倒搖勻后發(fā)現(xiàn)凹液面的最低點低于刻度線又加水至刻度線．

Answer 1

考點：氧化還原反應(yīng)方程式的配平,溶液的配制

專題：

分析：（1）根據(jù)化合價升降相等與原子守恒配平；
（2）依據(jù)鹽酸與高錳酸鉀反應(yīng)生成氯氣、氯化鉀、氯化錳結(jié)合化合價變化分析；
（3）根據(jù)方程式中電子轉(zhuǎn)移和氯氣量之間的關(guān)系來計算回答；
（4）①根據(jù)配制100mL0.5mol?L^-1的KMnO₄溶液使用的儀器判斷還缺少的儀器；
②依據(jù)m=CVM計算需要溶質(zhì)的質(zhì)量；
③分析不當(dāng)操作對溶質(zhì)的物質(zhì)的量和溶液的體積的影響，依據(jù)C=

n

V

進行誤差分析．

解答： 解：（1）KMnO₄所含Mn元素化合價由+7價降低為MnCl₂中+2價，共降低5價，HCl所含Cl元素化合價由-1價升高為氯氣中0價，共升高2價，化合價最小公倍數(shù)為10，故KMnO₄的系數(shù)為2、Cl₂的系數(shù)為5，根據(jù)Mn原子守恒可知MnCl₂的系數(shù)為2，由K原子守恒可知KCl系數(shù)為2，根據(jù)Cl原子守恒HCl的系數(shù)為16，再由H原子守恒可知水的系數(shù)為8，故配平后為2KMnO₄+16HCl（濃）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂+8H₂O，
故答案為：2；16；2；2；5；8；
（2）鹽酸與高錳酸鉀反應(yīng)，部分氯離子化合價升高，被氧化，鹽酸表現(xiàn)出還原性；部分鹽酸與鉀離子、錳離子形成鹽，表現(xiàn)出酸性；
故選：②；
（3）根據(jù)方程式：2KMnO₄+16HCl（濃）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，可以知道當(dāng)產(chǎn)生5mol氯氣時，轉(zhuǎn)移電子是10mol，所以如果反應(yīng)轉(zhuǎn)移了0.3mol 電子，則生成0.015mol的氯氣，體積是22.4L/mol×0.015mol=3.36L，
故答案為：3.36；
（4）配制100mL0.5mol?L^-1的KMnO₄溶液使用的儀器：托盤天平（帶砝碼）、藥匙、燒杯、玻璃棒、量筒，還需要的儀器為：100mL容量瓶、膠頭滴管；
故答案為：100mL容量瓶、膠頭滴管；
②配制100mL0.5mol?L^-1的KMnO₄溶液，需要溶質(zhì)的質(zhì)量m=0.1L×0.5mol?L^-1×=158g/mol=7.9g；
故答案為：7.9；
③a．加水定容時俯視刻度線，導(dǎo)致溶液的體積偏小，溶液的濃度偏高，故a不選；
b．在溶解過程中有少量液體濺出，導(dǎo)致溶質(zhì)的物質(zhì)的量偏小，溶液的濃度偏低，故b選；
c．容量瓶洗滌后內(nèi)壁附有水珠而未進行干燥處理，對溶質(zhì)的物質(zhì)的量和溶液的體積都不會產(chǎn)生影響，溶液的濃度不變，故C不選；
d．顛倒搖勻后發(fā)現(xiàn)凹液面的最低點低于刻度線又加水至刻度線，導(dǎo)致溶液的體積偏大，溶液的濃度偏低，故d選；
故選：bd．

點評：本題考查了氧化還原方程式配平及相關(guān)計算、一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制，明確氧化還原反應(yīng)得失電子守恒、原子個數(shù)守恒、明確配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的原理是解題關(guān)鍵，注意明確誤差分析的方法．