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实验室可用如下反应制取氯气,反应原理如下:2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
(1)用单线桥表示出上述反应中电子转移的方向和数目

(2)上述反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比是
1:5
1:5

(3)15.8g KMnO4与足量浓盐酸反应产生的Cl2在标准状况下的体积为
5.6L
5.6L
分析:(1)化合价升高,元素失电子,化合价降低,元素得到电子,化合价升高数=化合价降低数=转移电子数;
(2)化合价升高元素所在反应物是还原剂,化合价降低元素所在的反应物是氧化剂;
(3)根据化学方程式来计算产生氯气的量的多少.
解答:解:(1)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:
(2)反应中,化合价升高元素是HCl中的氯元素,所以HCl是还原剂,16mol的HCl中只有10mol做还原剂,化合价降低元素是锰元素,所以高锰酸钾是氧化剂,氧化剂与还原剂的物质的量比为1:5,
故答案为:1:5;
(3)设15.8g即0.1mol KMnO4氧化盐酸产生的Cl2的物质的量是n,
2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,
  2                      5
0.1mol                   n
2
0.1mol
=
5
n

解得n=0.25mol,则氯气的体积为:0.25mol×22.4L/mol=5.6L.
故答案为:5.6L.
点评:本题考查学生氧化还原反应的有关知识以及相关计算问题,要求学生要熟记教材知识,灵活应用.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

实验室可用KMnO4固体和浓盐酸反应制氯气,反应的化学方程式如下:2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O.
(1)该反应中氧化剂是
KMnO4
KMnO4
,还原剂是
HCl
HCl

(2)若反应中有0.20mol 电子发生转移,生成氯气的体积为
2.24L
2.24L
(标准状况),被氧化的HCl的物质的量是
0.20 mol
0.20 mol

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

铁和铜是生活中常见的金属.
(I)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型的高效氧化剂和消毒剂,用于饮用水处理.其工业制备用次氯酸钠、氢氧化钠溶液将硝酸铁氧化为高铁酸钠,然后用氢氧化钾转化为高铁酸钾.过滤得粗品,并用氢氧化钾溶液溶解,重结晶,用苯和95%乙醇进行脱碱、乙醚洗涤,干燥,制得高铁酸钾.请回答下列问题:
(1)写出工业制备次氯酸钠的离子反应方程式
Cl2+2OH-═Cl-+ClO-+H2O
Cl2+2OH-═Cl-+ClO-+H2O

(2)高铁酸钠与氢氧化钾反应转化为高铁酸钾,该反应能够发生的原因是
高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠溶解度要小
高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠溶解度要小
.将高铁酸钾加入水中有红褐色沉淀产生,该过程中也会使溶液的pH明显升高,同时有气泡冒出.其变化的化学方程式是
4K2FeO4+10H2O=4Fe(OH)3↓+8KOH+3O2↑.
4K2FeO4+10H2O=4Fe(OH)3↓+8KOH+3O2↑.

(Ⅱ)铜与浓硫酸反应因条件不同生成的产物不同.某同学做铜与浓硫酸反应的实验时,观察到如下现象:
①开始加热一会后先产生气泡,有细小黑色颗粒状物质从铜片表面进入浓硫酸中,形成黑色悬浊液.
②随着温度升高,铜片表面黑色颗粒消失,试管中产生了细小的白色颗粒状物质.
③继续加热至沸腾,其过程中也有气泡产生.停止加热静置,试管底部沉积的固体物质有黑色的和白色的,经检验黑色物质为硫化铜.
④将试管内的溶液倒入另一支试管中,溶液的蓝色不够明显.
请回答问题:
(1)请写出现象①的化学反应方程式
Cu+H2SO4(浓)
  △  
.
 
CuO+H2O+SO2
Cu+H2SO4(浓)
  △  
.
 
CuO+H2O+SO2

(2)写出③反应的化学方程式
5Cu+6H2SO4(浓)
  △  
.
 
4CuSO4+CuS↓+6H2O+SO2
5Cu+6H2SO4(浓)
  △  
.
 
4CuSO4+CuS↓+6H2O+SO2

(3)解释④现象产生的原因是
反应过程中生成的少量水以水蒸气随SO2释放出去,
因此生成的CuSO4几乎没有水溶解,反应后试管中的液体几乎都是浓H2SO4而不是CuSO4溶液
反应过程中生成的少量水以水蒸气随SO2释放出去,
因此生成的CuSO4几乎没有水溶解,反应后试管中的液体几乎都是浓H2SO4而不是CuSO4溶液

(Ⅲ)高锰酸钾是深紫色的针状晶体,是常用的氧化剂之一.
实验室可用软锰矿(主要成分是MnO2 )为原料制备高锰酸钾,基本过程如下:
(1)将软锰矿与KOH的混合物放入铁坩埚内,混合均匀,小火加热,并用铁棒搅拌,使混合物熔融,即可得绿色的K2MnO4.反应的化学方程式为2MnO2+4KOH+O2═2K2MnO4+2H2O实验中,不能将铁棒改为玻璃棒,理由是
高温下KOH会腐蚀玻璃并带进硅酸盐等杂质.
高温下KOH会腐蚀玻璃并带进硅酸盐等杂质.

(2)将K2MnO4溶于水,通入CO2气体发生反应可制得KMnO4,同时产生了黑色沉淀.该反应的化学方程式为
3K2MnO4+2CO2═2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3
3K2MnO4+2CO2═2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

二氧化氯(ClO2)是目前国际上公认的第四代高效、无毒的消毒剂,是一种黄绿色的气体,易溶于水.
Ⅰ.(1)ClO2可由KClO3在H2SO4存在的条件下与Na2SO3反应制得.则该反应的氧化产物与还原产物的物质的量之比是
1:2
1:2

Ⅱ.实验室也可用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料制备ClO2的流程如图1:
(2)写出电解时发生反应的化学方程式:
NH4Cl+2HCl
 电解 
.
 
3H2↑+NCl3
NH4Cl+2HCl
 电解 
.
 
3H2↑+NCl3

(3)除去ClO2中的NH3可选用的试剂是
C
C
;(填序号)
A.饱和食盐水       B.碱石灰         C.浓硫酸          D.水
(4)测定ClO2(如图2)的过程如下:在锥形瓶中加入足量的碘化钾,用100mL水溶解后,再加3mL硫酸溶液;在玻璃液封管中加入水;将生成的ClO2气体通过导管在锥形瓶中被吸收;将玻璃封管中的水封液倒入锥形瓶中,加入几滴淀粉溶液,用c mol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定 (I2+2S2O32-=2I-+S4O62-),共用去V mL硫代硫酸钠溶液.
①装置中玻璃液封管的作用是
用水再次吸收残余的二氧化氯气体,并使锥形瓶内外压强相等
用水再次吸收残余的二氧化氯气体,并使锥形瓶内外压强相等

②请写出上述二氧化氯气体与碘化钾溶液反应的离子方程式
2ClO2+10I-+8H+=2Cl-+5I2+4H2O
2ClO2+10I-+8H+=2Cl-+5I2+4H2O

③滴定终点的现象是:
溶液由蓝色恰好变为无色,且半分钟内不褪色
溶液由蓝色恰好变为无色,且半分钟内不褪色

④测得通入ClO2的质量m(ClO2)=
1.35cv×10-2g
1.35cv×10-2g
.(用含c、V的代数式表示)
(5)用ClO2处理过的饮用水(pH为5.5~6.5)常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子ClO2-.2001年我国卫生部规定,饮用水的ClO2-含量应不超过0.2mg/L.若饮用水中ClO2-的含量超标,可向其中加入适量的某还原剂,该反应的氧化产物是
Fe(OH)3
Fe(OH)3
.(填化学式).

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科目:高中化学 来源: 题型:

高锰酸钾是深紫色的针状晶体,是常用的氧化剂之一.
Ⅰ.实验室可用软锰矿(主要成分是 MnO2)为原料制备高锰酸钾,基本过程如下:
(l)将软锰矿与 KOH 的混合物放入铁增祸内,混合均匀,小火加热,并用铁棒搅拌,使混合物熔融,即可得绿色的KMnO4.反应的化学方程式为2MnO2+4KOH+O2═2K2MnO4+2H2O.实验中,不能将铁棒改为玻璃棒,理由是
 

(2)将 K2MnO4溶于水,通入CO2气体发生反应可制得 KMnO4,同时产生了黑色沉淀.该反应的化学方程式为
 

Ⅱ.鉴于Ⅰ中原料的利用率较低,通常使用如下流程,用镍片做阳极,铁板为阴极,电解K2MnO4溶液来制备KMnO4
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据图回答以下问题:
(3)B的化学式为
 

(4)阳极的电极反应式为
 

(5)从合理利用能源的角度,该制备流程可作相应改进,你的改进措施是
 

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科目:高中化学 来源: 题型:

氯气在生产生活中应用广泛.实验室可用MnO2与浓盐酸反应制取,反应原理如下:MnO2+4HCl(浓)
  △  
.
 
MnCl2+Cl2↑+2H2O
(1)若制得标准状况下11.2L Cl2,则被氧化的HCl为
 
mol.
(2)多余的氯气可用NaOH溶液吸收,反应的离子方程式为
 

(3)海底蕴藏着丰富的锰结核矿,其主要成分是MnO2.1991年由Allen等人研究,用硫酸淋洗后使用不同的方法可制备纯净的MnO2,其制备过程如图所示:
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①步骤Ⅰ中,试剂甲必须具有的性质是
 
(填序号).
a.氧化性    b.还原性    c.酸性
②步骤Ⅲ中,以NaClO3为氧化剂,当生成0.050mol MnO2时,消耗0.10mol?L-1的NaClO3溶液200mL,该反应的离子方程式为
 

(4)用100mL12.0mol?L-1的浓盐酸与足量MnO2混合后,加热,反应产生的氯气物质的量远远少于0.30mol,请你分析可能的原因为
 

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