Question

16．某学生按下列操作做一个实验：在一块下衬白纸的玻璃片的不同位置分别滴加浓度为0.1mol•L^-1的KBr、KI（含淀粉溶液）、NaOH（含酚酞）、FeCl₂（含KSCN）溶液各1滴，每种液滴彼此分开，围成半径小于表面皿的圆形（如下图所示），在圆心处放置2粒芝麻粒大小的KMnO₄晶体，向KMnO₄晶体滴加一滴浓盐酸，再立即将表面皿盖好．（已知2KMnO₄+16HCl（浓）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O）
（1）实验室制备Cl₂的离子方程式为MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O．．该反应中发生反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为1：2．
（2）b处的实验现象溶液由无色变为蓝色，d处的实验现象溶液由浅绿色变为红色．
（3）标准状况下，当有0.224L Cl₂被NaOH溶液吸收后，转移电子的物质的量为0.01mol．
（4）通过该实验能否比较Cl₂、FeCl₃、KMnO₄三种物质氧化性的强弱？能（填“能”或“不能”），若能，其氧化性由强到弱的顺序是KMnO₄＞Cl₂＞FeCl₃．

Answer 1

分析 （1）实验室用二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应制取氯气；二氧化锰为氧化剂，氯化氢为还原剂，氯化氢中有一半做还原剂，另一半表现酸性；
（2）氯气的氧化性强于碘、三价铁离子，能够氧化碘离子生成单质碘，能够氧化二价铁离子生成三价铁离子；
（3）计算氯气物质的量，结合化学方程式定量关系计算得到电子转移；
（4）依据氧化还原反应中氧化剂氧化性强于氧化产物的氧化性判断解答．

解答 解：（1）二氧化锰与浓盐酸在加热条件下生成氯化锰、氯气和水，方程式：MnO₂+4HCl_（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，离子方程式：MnO₂+4H⁺+2Cl^-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
依据方程式MnO₂+4HCl_（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，二氧化锰做氧化剂，氯化氢做还原剂，消耗1mol二氧化锰，反应掉4mol氯化氢，其中有2mol做还原剂，所以氧化剂和还原剂的物质的量之比为1：2；
故答案为：MnO₂+4H⁺+2Cl^-═Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；1：2；
（2）氯气氧化性强于碘，能够氧化碘离子生成单质碘，碘遇到淀粉变蓝；氯气氧化性强于三价铁离子，能够氧化二价铁离子生成三价铁离子，所以溶液由浅绿色变为红色；
故答案为：溶液由无色变为蓝色；溶液由浅绿色变为红色；
（3）标准状况下，当有0.224L Cl₂被NaOH溶液吸收后，氯气物质的量=$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol，反应为Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O，氯元素化合价0价变化为-1价和+1价，1mol氯气反应电子转移1mol，0.01mol氯气反应电子转移0.01mol，
故答案为：0.01；
（4）氧化还原反应中氧化剂氧化性强于氧化产物的氧化性．
2KMnO₄+16HCl（浓）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O中，高锰酸钾为氧化剂，氯气为氧化产物，所以氧化性：KMnO₄＞Cl₂；氯气与二价铁离子反应生成三价铁离子，则氧化性：Cl₂＞FeCl₃；
所以氧化性顺序为：KMnO₄＞Cl₂＞FeCl₃；
故答案为：能；KMnO₄＞Cl₂＞FeCl₃；

点评 本题考查了氯气的实验室制备和性质检验，氧化还原反应知识，熟悉反应原理及氧化还原反应规律是解题关键，题目难度不大．