Question

10．實(shí)驗(yàn)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：
2KMnO₄+16HCl（濃）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O
（1）寫出該反應(yīng)的離子方程式并用雙線橋法標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移情況．
（2）該反應(yīng)中的氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比是1：5．
（3）KMnO₄的氧化性比Cl₂的氧化性強(qiáng)（選填“強(qiáng)”或“弱”）．
（4）如反應(yīng)中轉(zhuǎn)移了2mol電子，則產(chǎn)生的Cl₂在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為22.4L．
（5）某同學(xué)欲用KMnO₄固體配制100mL0.5mol．L^-1的溶液．回答下列問題：
①配制KMnO₄溶液時(shí)需用的主要儀器有托盤天平、藥匙、燒杯、玻璃棒、量筒、膠頭滴管、100mL容量瓶．
②應(yīng)用托盤天平稱取KMnO₄固體7.9g．
③不規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作會導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差．下列操作對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響偏小的是（請?zhí)钚蛱枺〢D．
A．加水定容時(shí)俯視刻度線
B．容量瓶內(nèi)壁附有水珠而未干燥處理
C．顛倒搖勻后發(fā)現(xiàn)凹液面低于刻度線又加水補(bǔ)上
D．在溶解過程中有少量液體濺出燒杯外．

Answer 1

分析 （1）由方程式可知，反應(yīng)中Mn元素化合價(jià)由+7價(jià)降低到+2價(jià)，被氧化，KMnO₄為氧化劑，Cl元素化合價(jià)由-1價(jià)升高到0價(jià)，被氧化，HCl為還原劑，結(jié)合化合價(jià)的變化以及反應(yīng)的方程式可計(jì)算轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目；
（2）化合價(jià)升高元素所在的反應(yīng)物是還原劑，化合價(jià)降低元素所在的反應(yīng)物是氧化劑；
（3）氧化還原反應(yīng)中，氧化劑的氧化性強(qiáng)于樣啊虎產(chǎn)物的氧化性；
（4）根據(jù)反應(yīng)方程式結(jié)合電子轉(zhuǎn)移以及產(chǎn)生氯氣之間的量的關(guān)系進(jìn)行計(jì)算；
（5）①依據(jù)配制一定物質(zhì)的量濃度溶液步驟選擇合適的儀器；
②依據(jù)m=CVM計(jì)算溶質(zhì)的質(zhì)量；
③分析操作對溶質(zhì)的物質(zhì)的量和溶液體積的影響，依據(jù)C=$\frac{n}{V}$進(jìn)行誤差分析．

解答 解：（1）反應(yīng)中KMnO₄為氧化劑，Mn元素的化合價(jià)由+7價(jià)降低到+2價(jià)，得到5個電子，Cl元素化合價(jià)升高，被氧化，當(dāng)有2molKMnO₄參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子10mol，則電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目可表示為，
故答案為：；
（2）反應(yīng)中Cl元素化合價(jià)由-1價(jià)升高到0價(jià)，被氧化，HCl為還原劑，Mn元素化合價(jià)降低，KMnO₄是氧化劑，氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比是2：10=1：5，故答案為：1：5；
（3）KMnO₄是氧化劑，氯氣是氧化產(chǎn)物，所以KMnO₄的氧化性比Cl₂的氧化性強(qiáng)，故答案為：強(qiáng)；
（4）如反應(yīng)中轉(zhuǎn)移了10mol電子，則產(chǎn)生的Cl₂為5mol，所以如反應(yīng)中轉(zhuǎn)移了2mol電子，則產(chǎn)生的Cl₂為1mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為22.4L，故答案為：22.4；
（5）①配制一定物質(zhì)的量濃度溶液步驟：計(jì)算、稱量、溶解、移液、洗滌、定容、搖勻，用到的儀器為：托盤天平、藥匙、燒杯、玻璃棒、量筒、膠頭滴管、100mL容量瓶；
故答案為：膠頭滴管；100mL容量瓶；
②配制100mL0.5mol．L^-1的KMnO₄溶液，需要溶質(zhì)的質(zhì)量=0.1L×0.5mol．L^-1×158g/mol=7.9g；
故答案為：7.9；
（3）A．顛倒搖勻后發(fā)現(xiàn)凹液面低于刻度線又加水補(bǔ)上，導(dǎo)致溶液體積偏大，溶液濃度偏低，故A正確；
B．加水定容時(shí)俯視刻度線，導(dǎo)致溶液體積偏小，溶液濃度偏高，故B錯誤；
C．容量瓶內(nèi)壁附有水珠而未干燥處理，對溶質(zhì)的物質(zhì)的量和溶液體積都不產(chǎn)生影響，溶液濃度不變，故C錯誤；
 D．在溶解過程中有少量液體濺出燒杯外，導(dǎo)致溶質(zhì)的物質(zhì)的量偏小，溶液濃度偏低，故D正確；
故選：AD．

點(diǎn)評 本題考查氧化還原反應(yīng)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力的考查，為高頻考點(diǎn)，注意從元素化合價(jià)的角度認(rèn)識氧化還原反應(yīng)的相關(guān)概念和物質(zhì)的性質(zhì)，難度不大．