问题 问答题

实验室可用KMnO4和浓盐酸反应制取氯气.其变化可表述为:

______KMnO4+______HCl(浓)═______KCl+______MnCl2+______Cl2↑+______H2O

(1)请配平化学方程式(将化学计量数填入括号内).

(2)请将上述配平的化学方程式改写为离子方程式______.

(3)浓盐酸在反应中显示出来的性质是______(填写编号,多选倒扣).

①只有还原性         ②还原性和酸性

③只有氧化性         ④氧化性和酸性

(4)产生0.5molCl2,则转移的电子的物质的量为______mol.

(5)已知反应CuS+4HNO3=Cu(NO32+2NO2↑+S↓+2H2O,当转移电子数为1.806×1023时,被还原的硝酸的物质的量是______,产生标况NO2的体积为______.

答案

(1)KMnO4+HCl(浓)→KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O中,Mn元素的化合价由+7降低为+2价,Cl元素的化合价由-1价升高到0,

根据电子守恒可知,MnCl2的化学计量数为2,Cl2的化学计量数为5,

再根据质量守恒定律可知,配平的化学反应为2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,

故答案为:2;16;2;2;5;8;

(2)在反应2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O中,改为离子反应时Cl2和H2O应保留化学式,

其余物质均写成离子形式,则离子反应为2MnO4-+16H++10Cl-═Mn2++5Cl2↑+8H2O,

故答案为:2MnO4-+16H++10Cl-═Mn2++5Cl2↑+8H2O;

(3)由反应可知,盐酸参与反应生成KCl和MnCl2时表现其酸性,生成Cl2时表现其还原性,故答案为:②;

(4)Cl元素的化合价由-1价升高到0,产生0.5molCl2,则转移的电子的物质的量为0.5mol×2×(1-0)=1mol,故答案为:1;

(5)由反应CuS+4HNO3=Cu(NO32+2NO2↑+S↓+2H2O可知,S元素的化合价由-2价升高到0,N元素的化合价由+5降低为+4价,

则转移2mol电子时被还原的硝酸为2mol,当转移电子数为1.806×1023时,电子的物质的量为

1.806×1023
6.02×1023
=0.3mol,

由2HNO3~2NO2~2e-可知,被还原的硝酸的物质的量是0.3mol,气体为0.3mol,其标况下体积为0.3mol×22.4L/mol=6.72L,

故答案为:0.3mol;6.72L.

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