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14.实验室可以用高锰酸钾和浓盐酸反应制取氯气(Cl2),反应的化学方程式如下:
2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
(1)用单线桥法标出电子转移的方向和数目.
(2)该反应中的氧化剂与还原剂物质的量之比是1:5.
(3)KMnO4的氧化性比Cl2的氧化性强(选填“强”或“弱”).
(4)如反应中转移了2mol电子,则产生的Cl2在标准状况下体积为22.4L.
(5)某同学欲用KMnO4固体配制90mL0.5mol/L的溶液.回答下列问题:
①配制KMnO4溶液时需用的主要仪器有托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、量筒、100mL容量瓶、胶头滴管.
②应用托盘天平称取KMnO4固体7.9g.
③不规范的实验操作会导致实验结果的误差.下列操作会导致所配溶液浓度偏低的是CD.
A.加水定容时俯视刻度线
B.容量瓶内壁附有水珠而未干燥处理
C.颠倒摇匀后发现凹液面低于刻度线又加水补上
D.在溶解过程中有少量液体溅出烧杯外.

分析 (1)化合价升高,元素失电子,化合价降低,元素得到电子,化合价升高数=化合价降低数=转移电子数;
(2)化合价升高元素所在反应物是还原剂,化合价降低元素所在的反应物是氧化剂;
(3)氧化还原反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性;
(4)根据转移的电子数与生成氯气的关系计算;
(5)①根据各仪器的作用选取仪器;
②m(KMnO4)=CVM;
③根据c=$\frac{n}{V}$知,如果n偏小或V偏大都导致配制溶液浓度偏小.

解答 解:(1)反应中,化合价升高元素是氯元素,失电子,化合价降低元素是锰元素,得到电子,化合价升高数=化合价降低数=转移电子数=10,单线桥表,反应中电子转移的方向和数目为
故答案为:
(2)反应中,化合价升高元素是HCl中的氯元素,所以HCl是还原剂,16mol的HCl中只有10mol做还原剂,化合价降低元素是锰元素,所以高锰酸钾是氧化剂,氧化剂与还原剂的物质的量比为1:5,
故答案为:1:5;
(3)氧化还原反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,反应中KMnO4为氧化剂,则氧化性:KMnO4>Cl2,故答案为:强;
(4)反应中生成5mol氯气,转移10mol电子,则转移了2mol电子,则产生的Cl2为1mol,则标准状况下体积为22.4L,故答案为:22.4L;
(5)①配制90mL溶液,需要配制100mL,则还需要100mL容量瓶、用于定容的胶头滴管,故答案为:100mL容量瓶;胶头滴管;
②m(KMnO4)=CVM=0.5mol/L×0.1L×158g/mol=7.9g,故答案为:7.9;
③根据c=$\frac{n}{V}$知,如果n偏小或V偏大都导致配制溶液浓度偏小,
A.加水定容时俯视刻度线,导致溶液体积偏小,配制溶液浓度偏大,故错误;
B.容量瓶内壁附有水珠而未干燥处理,溶液体积和溶质物质的量都不变,则配制溶液浓度不变,故错误;
C.颠倒摇匀后发现凹液面低于刻度线又加水补上,导致溶液体积偏大,配制溶液浓度偏小,故正确;
D.在溶解过程中有少量液体溅出烧杯外,溶质的物质的量偏小,配制溶液浓度偏小,故正确;
故答案为:CD.

点评 本题考查氧化还原反应、溶液的配制,把握反应中元素化合价变化以及误差分析的方法为解答的关键,侧重电子转移方向和数目、以及溶液配制操作的考查,题目难度不大.

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B.维生素C与“金施尔康”都是还原剂
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