Question

11．（1）已知实验室制备氯气的反应：MnO₂+4HCl（浓）△═MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O其中氧化剂是MnO₂，还原剂是HCl，氧化产物是Cl₂，还原产物是MnCl₂，氧化剂和还原剂之比是1：2．
（2）配平氧化还原反应方程式：
5 C₂O₄^2-+2MnO₄^-+16H⁺=10CO₂+2Mn²⁺+8H₂O
（3）某一反应体系有反应物和生成物共五种物质：O₂、H₂CrO₄、Cr（OH）₂、H₂O、H₂O₂已知该反应中H₂O₂只发生如下过程：H₂O₂→O₂
①该反应中的氧化剂是H₂CrO₄．
②该反应中，发生还原反应的过程是H₂CrO₄→Cr（OH）₃．
③写出该反应的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目=2Cr（OH）₃↓+3O₂↑+2H₂O．
④如反应转移了0.6mol电子，则产生的气体在标准状况下体积为6.72L．

Answer 1

分析 （1）反应MnO₂+4HCl═MnCl₂+Cl₂+2H₂O中，Mn元素化合价降低，被还原，MnO₂为氧化剂，Cl元素化合价升高，被氧化，HCl为还原剂，Cl₂为氧化产物，MnCl₂为还原产物；
（2）反应中MnO₄^-→Mn²⁺，Mn元素由+7价→+2价，得5个电子；C₂O₄^2-→CO₂，C元素由+3价→+4价，一个C₂O₄^2-失去2个电子，化合价升高值=化合价降低值=转移电子数，以此分析；
（3）①由H₂O₂只发生如下过程H₂O₂-→O₂可知，利用该过程中O元素的化合价由-1价升高到0来分析；
②氧化剂发生还原反应，利用元素的化合价降低来分析；
③由失去电子的元素指向得到电子的元素，并标出电子转移的总数来用单线桥法标出电子转移的方向和数目；
④由反应可知生成3mol气体转移6mol电子，以此来计算．

解答 解：（1）反应MnO₂+4HCl═MnCl₂+Cl₂+2H₂O中，Mn元素化合价降低，被还原，MnO₂为氧化剂，Cl元素化合价升高，被氧化，2HCl为还原剂，Cl₂为氧化产物，MnCl₂为还原产物，氧化剂和还原剂之比是1：2，
故答案为：MnO₂；HCl；Cl₂；MnCl₂；1：2；
（2）反应中MnO₄^-→Mn²⁺，Mn元素由+7价→+2价，一得5个电子；C₂O₄^2-→CO₂，C元素由+3价→+4价，一个C₂O₄^2-失去2个电子，化合价升高值=化合价降低值=转移电子数=10，由电子守恒和原子守恒可知，反应为5C₂O₄^2-+2MnO₄^-+16H⁺=10CO₂↑+2Mn²⁺+8H₂O，
故答案为：5；2；16；10；2；8；
（3）①由信息H₂O₂-→O₂中可知，O元素的化合价由-1价升高到0，则H₂O₂为还原剂，所以Cr元素的化合价降低，即还原反应的过程为H₂CrO₄→Cr（OH）₃，则氧化剂为H₂CrO₄，故答案为：H₂CrO₄；
②氧化剂发生还原反应，含元素化合价降低的物质为氧化剂，则Cr元素的化合价降低，即还原反应的过程为H₂CrO₄→Cr（OH）₃，故答案为：H₂CrO₄；Cr（OH）₃；
③该反应中O元素失电子，Cr元素得到电子，2molH₂CrO₄反应转移电子为2mol×（6-3）=6mol，则用单线桥法标出电子转移的方向和数目为=2Cr（OH）₃↓+3O₂↑+2H₂O，
故答案为：=2Cr（OH）₃↓+3O₂↑+2H₂O；
④由2H₂CrO₄+3H₂O₂═2Cr（OH）₃↓+3O₂↑+2H₂O可知，生成3mol气体转移6mol电子，则转移了0.6mol电子，则产生的气体的物质的量为$\frac{0.6}{6}$×3mol=0.3mol，
其在标准状况下体积为0.3mol×22.4L/mol=6.72L，故答案为：6.72L．

点评 本题考查氧化还原反应的计算，为高频考点，把握反应中元素的化合价变化为解答的关键，注意元素化合价的判断，侧重氧化还原反应分析与计算能力的考查，题目难度中等．