Question

3．请用单线桥或双线桥表示出以下反应电子的转移情况：2KMnO₄+16HCl═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，当3.16g KMnO₄与50mL 12mol•L^-1过量浓盐酸完全反应（假设浓盐酸无挥发），通过计算回答：
（1）反应中被氧化的HCl的物质的量为0.1mol；转移了0.1N_A个电子．
（2）产生的Cl₂在标准状况下的体积为多少升？
（3）在反应后的溶液中加足量的AgNO₃溶液可生成多少克沉淀？

Answer 1

分析 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：
（1）根据方程式结合3.16g KMnO₄反应计算生成的氯气，根据氯气的量计算被氧化的HCl的物质的量和转移电子数；
（2）根据根据方程式结合3.16g KMnO₄反应计算生成的氯气的体积；
（3）根据氯原子守恒计算．

解答 解：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：；
（1-2）2KMnO₄+16HCl（浓）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O反应中，高锰酸钾中锰元素化合价降低，所以高锰酸钾做氧化剂，氯化氢中氯元素化合价升高，氯化氢为还原剂，生成5mol氯气，转移10mol电子，所以当3.16g即$\frac{3.16}{39+55+64}$=0.02mol KMnO₄与50mL 12mol•L^-1过量浓盐酸完全反应，生成氯气为0.05mol，标况下体积为0.05mol×22.4L/mol=1.12L；则被氧化的HCl的物质的量为0.1mol；转移了0.1N_A 个电子；
故答案为：（1）0.1mol；0.1N_A；（2）1.12L；
（3）根据2KMnO₄+16HCl（浓）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O反应，生成氯气为0.05mol，所以根据氯原子守恒，在反应后的溶液中加足量的AgNO₃溶液可生成生成（0.05×12-0.05×2）×143.5=71.75g，答：反应后的溶液中加足量的AgNO₃溶液可生成71.75g沉淀．

点评 本题考查了氧化还原反应的相关概念和计算，明确氧化还原反应的实质是解题关键，注意分析化合价判断电子的转移数目，依据方程式计算，题目难度不大．