Question

（1）已知將鹽酸滴入高錳酸鉀溶液中，產生黃綠色氣體，而溶液的紫紅色褪去。 現有一個氧化還原反應的體系中共有KCl、Cl2、H2SO4、H2O、KMnO4、MnSO4、K2SO4七種物質：

①該反應中，化合價升高的反應物是________，化合價沒有發生變化的反應物是_______。

②寫出一個包含上述七種物質的氧化還原反應方程式(不需配平) ___________。

③上述反應中，氧化劑是________，1 mol氧化劑在反應中________(填“得到”或“失去”)________mol電子。

④如果在反應后的溶液中加入NaBiO3，溶液又變紫紅色。說出NaBiO3的一個性質：___________________________________________________________________。

（2）某反應體系中的物質有：NaOH、Au2O3、Na2S4O6、Na2S2O3、Au2O、H2O。

①將氧化劑與還原劑填入下列空格中，并標出電子轉移的方向和數目。

反應中，被還原的元素是________，氧化產物是______________。

②紡織工業中常用氯氣作漂白劑，Na2S2O3可作為漂白布匹的“脫氯劑”，Na2S2O3和Cl2反應的產物是H2SO4、NaCl和HCl，則還原劑與氧化劑的物質的量之比為________。

（3）一定條件下，向廢水中加入CH3OH，將HNO3還原成N2。若該反應消耗3.2 g CH3OH轉移0.6 mol電子，則氧化產物為（填化學式），氧化產物與還原產物的物質的量之比是________。

 

Answer 1

（1）①KCl H2SO4

②KMnO4＋KCl＋H2SO4―→K2SO4＋MnSO4＋Cl2↑＋H2O

③KMnO4 得到 5

④NaBiO3具有強氧化性(比KMnO4氧化性強)

（2）① Au Na2S4O6 ②1∶4

（3）CO2. 5：3

【解析】

試題分析：（1）將鹽酸滴入高錳酸鉀溶液中，產生黃綠色氣體，而溶液的紫紅色褪去，則反應物為HCl、KMnO4，且還原劑為HCl，氧化劑為KMnO4；則氧化還原反應的體系中，反應物和生成物共有KCl、Cl2、H2SO4、H2O、KMnO4、MnSO4、K2SO4，反應物為KCl、H2SO4、KMnO4，且還原劑為HCl，氧化劑為KMnO4。

①該反應中Cl元素的化合價升高，H、S、O元素的化合價沒有變化，則化合價升高的反應物為KCl，化合價沒有發生變化的反應物為H2SO4。

②KCl、Cl2、H2SO4、H2O、KMnO4、MnSO4、K2SO4中反應物為KCl、H2SO4、KMnO4，由電子守恒及質量守恒定律可知反應為2KMnO4+10KCl+8H2SO4═6K2SO4+2MnSO4+5Cl2↑+8H2O。

③該反應中的氧化劑為KMnO4，Mn元素的化合價由+7價降低為+2價，則1mol氧化劑在反應中得到1mol×（7-2）=5mol電子。

④如果在反應后的溶液中加入NaBiO3，溶液又變紫紅色，是因NaBiO3具有強氧化性（比KMnO4氧化性強），將Mn2+氧化為高錳酸根離子。

（2）①Au2O3為反應物，則反應中Au2O3→Au2O，Au的化合價由+3價變為+1價，化合價總共降低2×2=4價，Na2S4O6中硫元素平均化合價為+2.5，Na2S2O3中硫元素平均化合價為+2，所以Na2S2O3為反應物，Na2S4O6為生成物，故Na2S2O3轉移4e-給Au2O3。被還原的元素是Au，氧化產物是Na2S4O6。

②反應中Na2S2O3→H2SO4，S硫元素平均化合價由+2價升高為+6價，Na2S2O3是還原劑，Cl2→NaCl、HCl，Cl元素化合價由0價降低為-1價，Cl2是氧化劑，根據電子轉移相等，所以n（Na2S2O3）×2×（6-2）=n（Cl2）×2，故n（Na2S2O3）：n（Cl2）=1：4

（3）3.2gCH3OH的物質的量為0.1mol，轉移0.6mol電子時，化合價變化為6。所以氧化產物為CO2.根據HNO3→N2，由得失電子守恒，則參加反應的HNO3的物質的量為0.12mol，故氧化劑與還原劑的物質的量之比為：0.12：0.1＝6：5。氧化產物與還原產物的物質的量之比是0.1：0.06=5：3。

考點：氧化還原反應的計算