Question

【題目】實驗室常用濃鹽酸與高錳酸鉀發生反應快速制備少量氯氣。化學方程式為：2KMnO4+16HCl(濃)=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O。

（1）用單線橋法表示該反應過程中的電子轉移情況。______

（2）該反應中Cl2是___（填氧化劑、還原劑、氧化產物或還原產物），HCl被氧化部分和未被氧化部分之比為___。

已知：氯氣有毒，溶入水顯酸性（反應方程式為Cl2+H2O=HCl +HClO）。氯氣在飽和食鹽水中的溶解度很小，氯化氫在飽和食鹽水中的溶解度則很大。

（3）裝置C的作用是___，裝置D的作用是____，為了避免尾氣排入空氣污染環境，裝置F中的試劑是___。

（4）氯氣與水反應過程中，氧化劑和還原劑之比為___。

Answer 1

【答案】 氧化產物 5:3 除HCl 干燥氯氣 NaOH溶液/KOH溶液 1:1

【解析】

（1）在反應中，Mn的化合價由+7價降低到+2價，得到電子，2molKMnO4得到10mol電子。鹽酸中的氯的化合價升高，由-1價升高到0價，16molHCl中只有10mol發生了氧化反應，另外的6mol沒有發生化合價的變化，10molHCl失去10mol電子。故用單線橋法表示該反應過程中的電子轉移情況為：。

（2）該反應中Cl2是由HCl中的-1價的氯化合價升高得到的，所以是氧化產物，16molHCl中被氧化的為10mol，未被氧化部分的為6mol，故被氧化部分和未被氧化部分之比為5:3。故答案為：氧化產物，5:3。

（3）由于濃鹽酸揮發，所以氯氣中會混有HCl和水蒸氣，氯氣在飽和食鹽水中的溶解度很小，氯化氫在飽和食鹽水中的溶解度則很大，所以可以用飽和食鹽水除去氯氣中的HCl，用濃硫酸除去氯氣中的水蒸氣。應先除HCl，再除水蒸氣，如果先除去水蒸氣，再通過飽和食鹽水除去HCl的同時又會帶出水蒸氣，所以裝置C的作用是除HCl，裝置D的作用是干燥氯氣，為了避免尾氣排入空氣污染環境，可以用NaOH溶液或KOH溶液吸收多余的氯氣，故裝置F中的試劑是NaOH溶液/KOH溶液。故答案為：除HCl，干燥氯氣，NaOH溶液或KOH溶液。

（4）氯氣與水反應為：Cl2+H2OHCl+HClO，Cl2中的氯元素的化合價既升高又降低，所以Cl2既是氧化劑又是還原劑，而且1moLCl2中的2molCl，其中1molCl的化合價升高到+1價，另1molCl的化合價降低到-1價，所以氧化劑和還原劑之比為1:1。