Question

【题目】实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气的反应方程式为2KClO32KCl＋3O2↑。

回答下列问题：

（1）该反应中被氧化的元素的名称为____，生成1 mol O2时转移电子的数目是________。

（2）从反应后的固体混合物中分离出难溶于水的MnO2的具体实验操作名称：________。

（3）分离出的MnO2可用于实验室制取Cl2，化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，其离子方程式为________________________________。

（4）若两个反应中转移的电子的物质的量相同，则生成的O2和Cl2在相同状况下的体积比为________。

（5）用双线桥法标明MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O电子转移的方向和数目_______。

Answer 1

【答案】氧 4NA 过滤 MnO2+4H+2Cl－Mn2++Cl2↑+2H2O 1:2

【解析】

反应2KClO32KCl+3O2↑中Cl元素化合价由+5价变成-1价，O元素化合价由-2价变成0价，反应MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O中Mn元素化合价从+4价降低到+2价，氯元素化合价从－1价升高到0价，结合物质的性质、氧化还原反应的有关概念、电子得失守恒以及反应的方程式分析解答。

（1）O元素化合价由-2价变成0价，化合价升高失去电子被氧化，因此该反应中被氧化的元素的名称为氧；生成1mol O2时转移4mol电子，数目为4NA；

（2）从反应后的固体混合物中分离出难溶于水的MnO2应该采用过滤的方法；

（3）反应MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O的离子方程式为MnO2+4H+2Cl－Mn2++Cl2↑+2H2O；

（4）反应2KClO32KCl+3O2↑中生成3mol氧气转移12mol电子，反应MnO2+4HCl（浓）Cl2↑+MnCl2 +2H2O中生成1mol氯气转移2mol电子，则转移12mol电子时生成6mol氯气，所以转移电子的物质的量相同时生成的O2和Cl2在相同状况下的体积比为3：6=1：2；

（5）反应MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O中Mn元素化合价从+4价降低到+2价得到2个电子，氯元素化合价从－1价升高到0价，失去1个电子，根据电子得失守恒可知转移电子数为2个，则电子转移的方向和数目可表示为。