Question

20．实验室还可以利用以下反应制取氯气：KClO₃+6HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$KCl+3Cl₂↑+3H₂O
（1）该反应的还原产物是Cl₂，每生成1mol Cl₂转移的电子数为$\frac{5}{3}$mol．
（2）若要制取标准状况下5.6升Cl₂，则至少需要KClO₃多少g？写出计算过程．

Answer 1

分析 （1）所含元素化合价降低的反应物为氧化剂，氧化剂发生还原反应得到还原产物；
根据氯气物质的量计算参加反应KClO₃的物质的量，再根据氯酸钾中Cl元素化合价变化计算转移电子；
（2）根据n=$\frac{V}{{V}_{m}}$计算氯气物质的量，根据方程式计算需要氯酸钾的物质的量，再根据m=nM计算氯酸钾的质量．

解答 解：（1）反应中KClO₃中Cl元素化合价由+5价降低为Cl₂中0价，Cl₂是还原产物，而HCl中Cl元素化合价由-1价升高为Cl₂中0价，Cl₂也是氧化产物，
由方程式可知，生成1mol Cl₂需要KClO₃的物质的量为1mol×$\frac{1}{3}$，则转移电子为1mol×$\frac{1}{3}$×5=$\frac{5}{3}$mol，
故答案为：Cl₂；$\frac{5}{3}$mol；
（2）标况下5.6L氯气物质的量为$\frac{5.6L}{22.4L/mol}$=0.5mol，
KClO₃+6HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$KCl+3Cl₂↑+3H₂O
1                      3
x                      0.5mol
所以x=$\frac{0.5mol×1}{3}$=$\frac{1}{6}$mol
故需要氯酸钾的质量为$\frac{1}{6}$mol×122.5g/mol=20.4g，
答：至少需要KClO₃约是20.4g．

点评 本题考查氧化还原反应计算、化学方程式计算，比较基础，根据化合价理解氧化还原反应基本概念，注意氧化还原反应中价态归中不交叉规律．