实验室可用如下反应制取氯气,反应原理如下:2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
(1)用单线桥表示出上述反应中电子转移的方向和数目
(2)上述反应中氧化剂与还原剂的物质的量比______
(3)15.8g KMnO4能使多少克HCl被氧化?
(4)产生的Cl2在标准状况下的体积为多少?
(1)反应中,化合价升高元素是氯元素,失电子,化合价降低元素是锰元素,得到电子,化合价升高数=化合价降低数=转移电子数=10,单线桥表,反应中电子转移的方向和数目为:
,
故答案为:
;
(2)反应中,化合价升高元素是盐酸中的氯元素,所以盐酸是还原剂,16mol的盐酸中只有10mol做还原剂,化合价降低元素是锰元素,所以高锰酸钾是氧化剂,氧化剂与还原剂的物质的量比 1:5,故答案为:1:5;
(3)设15.8g KMnO4能氧化盐酸的质量是x,则根据方程式2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,可得高锰酸钾和被氧化的盐酸的量之间的关系为:2KMnO4~10HCl,所以
2KMnO4~10HCl
2×158 365
15.8g x
则
=2×158 15.8 365 x
解得x=18.25g
答:15.8g KMnO4能使18.25克HCl被氧化.
(4)设15.8g即0.1molKMnO4氧化盐酸产生的Cl2的物质的量是n,
2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,
2 5
0.1mol n
=2 0.1mol 5 n
解得n=0.25mol,体积为:0.25mol×22.4L/mol=5.6L.
答:产生的Cl2在标准状况下的体积为5.6L.