Question

实验室迅速制备少量氯气可利用如下反应：KMnO₄＋HCl(浓)→KCl＋MnCl₂＋Cl₂↑＋H₂O(未配平)，此反应常温下就可以迅速进行。请回答下列问题：

（1）上述反应中被氧化的元素是_________。当生成3.36L（标准状况下）Cl₂时，转移电子的物质的量为_________。

（2）如果上述化学方程式中KMnO₄化学计量数是1，则HCl的化学计量数是_________。

（3）实验室通常利用MnO₂与浓盐酸共热反应制得氯气，据此可知KMnO₄、Cl₂、MnO₂三种物质的氧化性由强到弱的顺序为________。

（4）酸性KMnO₄溶液与Fe^2＋反应生成Mn^2＋，该反应的离子方程式是________。

（5）下列物质既有氧化性，又有还原性的是________（填字母代号）。

A.I^－    B.HCl     C.MnCl₂   D. Cl₂

Answer

0.3mol 8 BCD

【解析】

比较氧化还原反应中物质的氧化性和还原性时，若两物质在同一反应中，则满足氧化性：氧化剂>氧化产物，还原性：还原剂>还原产物；若两物质在两个不同反应中时，可借助一个“桥”，即第三者产生联系，若找不到第三者，需比较反应条件，反应条件越高，氧化剂的氧化能力或还原剂的还原能力越弱。

对于反应KMnO4＋HCl(浓)→KCl＋MnCl2＋Cl2↑＋H2O，KMnO4+5e-→MnCl2，2HCl-2e-→Cl2↑,依据电子守恒，则为2KMnO4+10e-→2MnCl2，10HCl-10e-→5Cl2↑，再考虑质量守恒，即可配平2KCl＋2MnCl2，最后配HCl。因为前面配的只是表现出还原性的部分，生成(2KCl＋2MnCl2)的部分表现出酸性，于是得出配平后的方程式为2KMnO4＋16HCl(浓) =2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O；

(1)上述反应中，HCl中的Cl由-1价升高到0价，则被氧化的元素是Cl。当生成3.36L（标准状况下）Cl2时，n(Cl2)==0.15mol，由Cl2—2e-，可得出转移电子的物质的量为0.15mol×2=0.3mol；

答案为：Cl；0.3mol；

(2)上述化学方程式中，2KMnO4——16HCl；若KMnO4化学计量数是1，则HCl的化学计量数是8；

答案为：8；

(3)在2KMnO4＋16HCl(浓)==2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O反应中，氧化性KMnO4> Cl2；在MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O中，氧化性MnO2> Cl2，那么KMnO4与MnO2的氧化性哪个更强？因为找不到可联系二者的物质，所以我们只能利用反应条件，前一反应不需条件，后一反应需加热，所以氧化性KMnO4>MnO2。从而得出氧化性KMnO4>MnO2>Cl2；

答案为：KMnO4>MnO2>Cl2；

(4)酸性KMnO4溶液与Fe2＋反应生成Mn2＋，该反应的离子方程式是5Fe2++MnO4-+8H+==5Fe3++Mn2++4H2O；

答案为：5Fe2++MnO4-+8H+==5Fe3++Mn2++4H2O；

(5) A．I－化合价为最低价，只能失电子，即只具有还原性，A不合题意；

B．HCl中，H+具有氧化性，Cl-具有还原性，B符合题意；

C．MnCl2中，Mn2+价态既能升高又能降低，既具有氧化性又具有还原性，C符合题意；

D．Cl2中，Cl的价态既能升高又能降低，D符合题意；

答案为：BCD。