Question

【题目】实验室常用浓盐酸与高锰酸钾发生反应快速制备少量氯气。化学方程式为：2KMnO4+16HCl(浓)=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O。

（1）用单线桥法表示该反应过程中的电子转移情况。______

（2）该反应中Cl2是___（填氧化剂、还原剂、氧化产物或还原产物），HCl被氧化部分和未被氧化部分之比为___。

已知：氯气有毒，溶入水显酸性（反应方程式为Cl2+H2O=HCl +HClO）。氯气在饱和食盐水中的溶解度很小，氯化氢在饱和食盐水中的溶解度则很大。

（3）装置C的作用是___，装置D的作用是____，为了避免尾气排入空气污染环境，装置F中的试剂是___。

（4）氯气与水反应过程中，氧化剂和还原剂之比为___。

Answer 1

【答案】 氧化产物 5:3 除HCl 干燥氯气 NaOH溶液/KOH溶液 1:1

【解析】

（1）在反应中，Mn的化合价由+7价降低到+2价，得到电子，2molKMnO4得到10mol电子。盐酸中的氯的化合价升高，由-1价升高到0价，16molHCl中只有10mol发生了氧化反应，另外的6mol没有发生化合价的变化，10molHCl失去10mol电子。故用单线桥法表示该反应过程中的电子转移情况为：。

（2）该反应中Cl2是由HCl中的-1价的氯化合价升高得到的，所以是氧化产物，16molHCl中被氧化的为10mol，未被氧化部分的为6mol，故被氧化部分和未被氧化部分之比为5:3。故答案为：氧化产物，5:3。

（3）由于浓盐酸挥发，所以氯气中会混有HCl和水蒸气，氯气在饱和食盐水中的溶解度很小，氯化氢在饱和食盐水中的溶解度则很大，所以可以用饱和食盐水除去氯气中的HCl，用浓硫酸除去氯气中的水蒸气。应先除HCl，再除水蒸气，如果先除去水蒸气，再通过饱和食盐水除去HCl的同时又会带出水蒸气，所以装置C的作用是除HCl，装置D的作用是干燥氯气，为了避免尾气排入空气污染环境，可以用NaOH溶液或KOH溶液吸收多余的氯气，故装置F中的试剂是NaOH溶液/KOH溶液。故答案为：除HCl，干燥氯气，NaOH溶液或KOH溶液。

（4）氯气与水反应为：Cl2+H2OHCl+HClO，Cl2中的氯元素的化合价既升高又降低，所以Cl2既是氧化剂又是还原剂，而且1moLCl2中的2molCl，其中1molCl的化合价升高到+1价，另1molCl的化合价降低到-1价，所以氧化剂和还原剂之比为1:1。