Question

如下图在衬白纸的玻璃片中央放置适量的KMnO₄颗粒，在周围分别滴加一滴含有酚酞的澄清石灰水、FeCl₂溶液，然后在KMnO₄晶体上滴加适量的浓盐酸，迅速盖好表面皿。

提示：实验室中所用的少量氯气可以用下述原理制取：

2KMnO₄＋16HCl（浓）=2KCl＋2MnCl₂＋5Cl₂↑＋8H₂O，此反应在常温下即能进行。

(1)氧化剂与还原剂物质的量之比为____________  ，氧化产物为____________。

(2)产生0．1 mol Cl₂，则转移电子的物质的量为 ______ mol。

(3)a处反应的化学方程式是（工业上用此原理制取漂白粉。）______________________，

(4)b处离子方程式是_______________________________________________。

(5)高锰酸钾标准溶液经常用来滴定测量物质的含量。用高锰酸钾法间接测定石灰石中CaCO₃的含量的方法为: 称取试样0．1250g，用稀盐酸溶解后加入(NH₄)₂C₂O₄得CaC₂O₄沉淀。沉淀经过滤洗涤后溶于稀硫酸中。滴定生成的H₂C₂O₄ 用去浓度为0．016mo/LKMnO₄溶液25．00mL。

①写出CaC₂O₄沉淀溶解的离子方程式:__________________________

②配平并完成下列高锰酸钾滴定草酸反应的离子方程式:

_____MnO₄^-+______H₂C₂O₄+______ H⁺=____Mn²⁺+_____CO₂↑+_____ ________

Answer

1:5 Cl2 0.2 2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 2Fe2+＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－； CaC2O4(s) + 2H+(aq) + SO42−(aq) CaSO4(s) + H2C2O4(aq) 2 5 6 2 10 8 H2O

【解析】

(1)分析氧化还原反应中化合价变化，找出氧化剂、还原剂及它们的物质的量。

(2)根据方程式分析转移电子数目。

(3)a处反应是氯气与氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙和水。

(4)b处是氯气与氯化亚铁反应生成氯化铁。

(5)①CaC2O4沉淀溶解是一个沉淀溶解平衡转化，CaC2O4(s)与H2SO4(aq)反应生成CaSO4(s)和H2C2O4(aq)；②高锰酸根降低5个价态，草酸中每个碳升高1个价态，共升高2个价态，根据得失电子守恒配平。

(1) KMnO4中Mn化合价降低，为氧化剂，有2mol氧化剂，HCl中Cl化合价升高，为还原剂，16mol HCl参与反应，但只有10molHCl升高，还原剂为10mol，因此氧化剂与还原剂物质的量之比为2:10 =1:5，化合价升高得到的产物为氧化产物，因此氧化产物为Cl2；故答案为：1:5；Cl2。

(2)根据方程式知转移10mol电子生成5mol Cl2，因此产生0.1 mol Cl2，转移电子的物质的量为0.2 mol；故答案为:0.2。

(3)a处反应是氯气与氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙和水，其化学方程式是2Cl2+2Ca(OH)2 = CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O；故答案为：2Cl2+2Ca(OH)2 = CaCl2+ Ca(ClO)2 + 2H2O。

(4)b处是氯气与氯化亚铁反应生成氯化铁，其离子方程式是2Fe2+＋Cl2 = 2Fe3＋＋2Cl－；故答案为：2Fe2+＋Cl2 = 2Fe3＋＋2Cl－。

(5)①CaC2O4沉淀溶解是一个沉淀溶解平衡转化，CaC2O4(s)与H2SO4(aq)反应生成CaSO4(s)和H2C2O4(aq)，其离子方程式：CaC2O4(s) + 2H+(aq) + SO42−(aq) CaSO4(s) + H2C2O4(aq)；故答案为：CaC2O4(s) + 2H+(aq) + SO42−(aq) CaSO4(s) + H2C2O4(aq)。

②高锰酸根降低5个价态，草酸中每个碳升高1个价态，共升高2个价态，根据得失电子守恒配平得到高锰酸钾滴定草酸反应的离子方程式：2MnO4－ + 5 H2C2O4 + 6 H+ = 2 Mn2++ 10 CO2↑+ 8 H2O；故答案为：2；5；6；2；10；8；H2O。