合肥备战高考化学物质的量(大题培优).docx

《合肥备战高考化学物质的量(大题培优).docx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、合肥备战高考化学物质的量(大题培优)一、高中化学物质的量1．在实验室里，用足量的浓盐酸与一定量的高锰酸钾反应(不加热)，来制取氯气。反应：2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl+5Cl2↑+8H2O(1)双“线桥法”标出电子转移情况________。(2)若生成2.24L标准状况时的氯气，请计算（写出必要的计算过程）：①理论上需要多少克KMnO4参加反应？________。②被氧化的HCl的物质的量为多少？________。【答案】6.32g0.2mol【解析】【分析】(1)根据元素化合价升降数目等于反应过程中电子转移数目分析，

2、标出电子转移情况；(2)先计算Cl2的物质的量，然后根据方程式中KMnO4、HCl与Cl2之间的反应转化关系计算。【详解】(1)在该反应中，合价降低，得到化合价升高，失去Mn元素化合价由反应前KMnO4中的+7价变为反应后MnCl2中的+2价，化5个电子，Cl元素化合价由反应前HCl中的-1价变为反应后Cl2中的0价，2个电子，电子得失最小公倍数是10，所以KMnO4、MnCl2前的系数是2，HCl前的系数是10，Cl2前的系数是个Cl原子未参加氧化还原反应，所有5，根据原子守恒，KCl的系数是2，这样反应中有Cl原子都是由HCl提

3、供，因此HCl前的系数为610+6=16，结合H原子反应前后相等，可知H2O的系数是8，用“双线桥”表示电子转移为：；V2.24L(2)在标准状态下，2.24LCl的物质的量n(Cl2)=Vm22.4L/mol=0.1mol。①根据反应的化学方程式可知：生成0.1molCl2时，参与反应的KMnO4的物质的量为2KMnO4的质量m(KMnO4)=0.04mol×158g/mol=6.32g；0.1mol×=0.04mol，则参与反应的5②由反应化学方程式可知，HCl被氧化后生成Cl2，因此根据Cl元素守恒可知：被氧化的HCl的物

4、质的量n(HCl)氧化=0.1mol×2=0.2mol。【点睛】本题考查了氧化还原反应中电子转移的表示方法及有关计算。氧化还原反应的特征是元素化合价的升降，实质是电子转移，氧化还原反应的特征、实质与反应类型的关系可概括为“升失氧，降得还”。根据元素化合价升降数目等于反应过程中电子得失数目可以配平方程式，并可用单线桥法或双线桥法表示。物质的量应用于化学方程式，使化学计算简单，物质反应的物质的量的比等于方程式中相应物质的化学计量数的比。2．已知：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，将0.1moKMnO4固体加热一段时间后，收集到am

5、olO2；向反应后残留的固体中加入足量的浓盐酸，又收集到bmolCl2，此时Mn元素全部以Mn2+的形式存在于溶液中(注：KMnO4和K2MnO4以及MnO2都能与浓盐酸反应并生成Mn2+)。(1)2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O反应中的还原产物是中若产生0.3mol的气体则有________mol的电子转移。_____（填化学式），反应(2)a+b的最大值为________，a+b最小值为________。【答案】MnCl20.60.250.2【解析】【分析】(1)元素化合价降低发生还原反应得到

6、还原产物；根据Cl元素化合价变化计算转移电子；(2)KMnO4固体，加热一段时间后，收集到amol氧气，在反应后的残留固体中加入足量的浓盐酸，继续加热，收集到气体bmol氯气，根据电子转移守恒，整个过程中，Mn元素得到电子数等于O元素、Cl元素失去的电子，则有：0.1×(7-2)=4a+2b，整理得a+b=0.25-a，当高氯酸钾没有分解时，(a+b)达最大值，当高锰酸钾完全分解生成氧气时，生成氧气最多，生成氯气最少，根据方程式计算氧气最大值，进而确定(a+b)的最小值。【详解】(1)反应中Mn元素化合价由+7价变为+

7、2价，化合价降低，得到电子，被还原，所以MnCl2是还原产物；产生0.3mol的氯气时，转移电子为n(e-)=0.3mol×2×[0-(-1)]=0.6mol；(2)KMnO4固体加热一段时间后，收集到amol氧气，在反应后的残留固体中加入足量的浓盐酸，继续加热，收集到bmol氯气，根据电子转移守恒，整个过程中，Mn元素获得电子等于O元素、Cl元素失去的电子，则有：0.1×(7-2)=4a+2b，整理可得a+b=0.25-a，当高氯酸钾没有分解时，(a+b)达最大值，此时a=0，则(a+b)的最大值=0.25；当高锰酸钾完全分解生成氧气

8、时，生成氧气最多，生成氯气最少，由2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，可知生成氧气最大的物质的量为0.1mol×1=0.05mol，则a+b≥0.25-0.05=0.2，故(a+b)的最小值为20.