Question

7．在2KMnO₄+16HCl═2KCl+2MnCl₂十5C1₂↑+8H₂O反应中．
（1）在上述反应式用双线桥法标明电子转移的方向和数目．
（2）此反应中氧化剂是？氧化产物是？
（3）15.8gKMnO₄完全反应，产生标准状况下Cl₂的体积为多少？同时被氧化的HCl的物质的量为多少？

Answer 1

分析 （1）2KMnO₄+16HCl═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O中，Mn元素的化合价降低，Cl元素的化合价降低，该反应转移10e^-；
（2）氧化还原反应中，化合价升高元素所在反应物是还原剂，对应产物是氧化产物，化合价降低元素所在的反应物是氧化剂，对应产物是还原产物；
（3）根据反应：2KMnO₄+16HCl═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，结合高锰酸钾的质量可以计算产生氯气以及消耗盐酸的物质的量，进而计算氯气体积，由反应可知，16molHCl参加反应时，其中10molHCl作还原剂，6mol作酸，则被氧化与未被氧化的HCl的物质的量之比为10mol：6mol=5：3．

解答 解：（1）高锰酸钾和浓盐酸的反应中，Mn得到电子、Cl失去电子，该反应转移10e^-，转移电子的表示方法为，
答：双线桥法标明电子转移的方向和数目为；
（2）2KMnO₄+16HCl═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O中，Mn元素的化合价由+7价降低为+2价，则KMnO₄为氧化剂，Cl元素的化合价由-1价升高为0，则HCl为还原剂，C1₂是氧化产物，答：反应中氧化剂、氧化产物分别是：KMnO₄、Cl₂；
（3）设：15.8gKMnO₄的物质的量为：$\frac{15.8g}{158g/mol}$=0.1mol，完全反应，产生Cl₂的物质的量是x，同时消耗的HCl的物质的量为y，
  2KMnO₄+16HCl═2KCl+2MnCl₂十5C1₂↑+8H₂O
  2       16                 5
0.1mol     y                 x
$\frac{2}{0.1}$=$\frac{16}{y}$=$\frac{5}{x}$，解得x=0.25mol，y=0.8mol，产生Cl₂的体积是0.25mol×22.4L/mol=5.6L，被氧化与未被氧化的HCl的物质的量之比为10mol：6mol=5：3，被氧化的HCl的物质的量为0.5mol．
答：产生标准状况下Cl₂的体积为5.6L，同时被氧化的HCl的物质的量为0.5mol．

点评 本题考查氧化还原反应的计算，为高频考点，把握发生的反应及转移电子、原子守恒为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，题目难度不大