Question

15．用KMnO₄氧化溶质质量分数为36.5%的盐酸．反应方程式如下：2KMnO₄+16HCl（浓）═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O
（1）若此盐酸的密度为1.2g/cm³，其物质的量浓度为12mol/L．
（2）用双线桥法表示电子的转移情况．
（3）此反应中氧化剂与还原剂的物质的量的比为1：5．
（4）15.8g KMnO₄完全反应，产生标准状况下Cl₂的体积为5.6L，反应中转移电子的数目为0.5N_A．（用N_A表示阿伏加德罗常数的值）

Answer 1

分析 （1）盐酸的物质的量浓度=$\frac{10{\;}^{3}ρω}{M}$；
（2）反应中高锰酸钾为氧化剂，浓盐酸为还原剂，根据Mn元素的化合价+7→+2，和Cl元素的化合价-1→0，标出电子的转移方向和数目；
（3）KMnO₄为氧化剂，HCl为还原剂，结合化合价的变化或方程式计算；
（4）根据方程式知，参加反应的HCl有$\frac{5}{8}$被氧化，结合化合价的变化计算．

解答 解：（1）盐酸的物质的量浓度=$\frac{10{\;}^{3}ρω}{M}$=$\frac{10{\;}^{3}×1.2×36.5%}{36.5}$mol/L=12mol/L，故答案为：12mol/L；
（2）反应中高锰酸钾为氧化剂，浓盐酸为还原剂，Mn元素的化合价+7→+2，和Cl元素的化合价-1→0，反应中氧化剂和还原剂得失电子数目相等，可表示为，
故答案为：；
（3）KMnO₄为氧化剂，HCl为还原剂，由2KMnO₄～10HCl可知氧化剂与还原剂的物质的量之比为2：10=1：5，故答案为：1：5；
（4）高锰酸钾的量、氯气的量以及消耗的盐酸之间的关系为：2KMnO₄～5Cl₂～16HCl，被氧化的盐酸和参加反应的盐酸的量之比为：$\frac{5}{8}$，15.8g （即0.1mol）KMnO₄完全反应时，产生的Cl₂为0.25mol，转移电子0.5mol，数目为0.5N_A，在标准状况下的体积为0.25mol×22.4L/mol=5.6L，
故答案为：5.6L；0.5N_A；

点评 本题考查氧化还原反应的计算，明确方程式中各个物理量之间的关系式是解本题关键，侧重考查计算能力，注意参加反应的HCl有一部分被氧化，为易错点．