Question

【題目】氯酸鉀和濃鹽酸之間有下列反應(yīng)：

KClO3 + HCl(濃)== KCl + Cl2↑+ ClO2 + H2O。

(1)配平上述方程式_____________________。

(2)該反應(yīng)氧化劑是__________，氧化產(chǎn)物是___________。

(3)當(dāng)有0.4mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移時(shí)，生成的氯氣的體積為_____L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。被氧化的HCl的物質(zhì)的量為____mol。

(4)若分別用①KMnO4(還原產(chǎn)物是Mn2+)②MnO2(還原產(chǎn)物是Mn2+)③Ca(ClO)2(還原產(chǎn)物是Cl2)與濃鹽酸反應(yīng)制備氯氣，當(dāng)濃鹽酸足量且這三種氧化劑的物質(zhì)的量相同時(shí)，生成氯氣的物質(zhì)的量最少的是________。

Answer 1

【答案】2 4 2 1 2 2 KClO3 Cl2 4.48 0.4 ②

【解析】

(1)根據(jù)電子守恒（或化合價(jià)升降相等）配平該反應(yīng)；

(2)根據(jù)氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物的定義進(jìn)行分析；

(3)根據(jù)2e--- Cl2--2HCl（被氧化）關(guān)系進(jìn)行計(jì)算；

(4) 假設(shè)氧化劑都是1mol，然后根據(jù)氧化還原反應(yīng)電子得失守恒計(jì)算出生成氯氣的量，以此進(jìn)行分析；

(1) KClO3 + HCl(濃)→ KCl + Cl2↑+ ClO2 + H2O反應(yīng)中KClO3中氯元素+5價(jià)降低到+4價(jià)，變化了1價(jià)，HCl中氯元素-1價(jià)升高到+0價(jià)，生成了氯氣，變化了2價(jià)，根據(jù)化合價(jià)升降總數(shù)相等，KClO3填系數(shù)2，Cl2填系數(shù)1，ClO2填系數(shù)2，最后根據(jù)原子守恒配平該反應(yīng)，具體如下：2KClO3 +4HCl(濃)=2KCl+Cl2↑+2ClO2 +2H2O；

綜上所述，本題答案是：2、4、2、1、2、2。

(2) 該反應(yīng)中KClO3中的Cl元素化合價(jià)由+5價(jià)變?yōu)?4價(jià)，發(fā)生還原反應(yīng)，所以氯酸鉀是氧化劑；HCl中氯元素的化合價(jià)由-1價(jià)變?yōu)?價(jià)，發(fā)生氧化反應(yīng)，濃鹽酸是還原劑；所以發(fā)生還原反應(yīng)的是KClO3，氧化產(chǎn)物是Cl2；

因此，本題正確答案是: KClO3；Cl2。
(3) 2KClO3 +4HCl(濃)=2KCl+Cl2↑+2ClO2 +2H2O反應(yīng)發(fā)生后轉(zhuǎn)移電子2e-；4molHCl(濃)參加反應(yīng)，有2molHCl(濃)被氧化；根據(jù)2e--- Cl2--2HCl（被氧化）關(guān)系可知，當(dāng)有0.4mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移時(shí)，生成的氯氣的體積為0.2×22.4=4.48L；被氧化的HCl的物質(zhì)的量為0.4 mol。

綜上所述，本題答案是：4.48， 0.4。

(4) 假設(shè)氧化劑都是1mol，①1mol KMnO4轉(zhuǎn)移5mol電子，得到氯氣2.5mol；②1mol MnO2轉(zhuǎn)移2mol電子，得到氯氣1mol；③Ca(ClO)2+4HCl=2Cl2+CaCl2+2H2O可知，1mol Ca(ClO)2參加反應(yīng)生成2mol氯氣；結(jié)合以上分析可知，生成氯氣最少的是1mol MnO2,故②符合題；

綜上所述，本題選②。