题目内容
【题目】过氧化氢俗名双氧水,医疗上利用它有杀菌消毒的作用来清洗伤口。有时可作为矿业废液消毒剂,有“绿色氧化剂”的美称。
(1)配平下列化学反应,并用单线桥表示电子转移的方向和数目:(配平和单线桥各占分数)
[ ]H2O2+[ ]Cr2(SO4)3+[ ]KOH→[ ]K2CrO4+[ ]K2SO4+[ ]H2O
(2)如消除采矿业胶液中的氰化物(如KCN,C为+2价),经以下反应实现:KCN+H2O2+H2O=A+NH3↑,
试指出A的化学式 ,如此反应中有6.72L(标准状况)气体生成,转移电子数目为 (用NA表示)。
(3)高锰酸钾也可用于医学杀菌消毒。根据反应条件可判断氧化剂的氧化能力的强弱:例如:
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+C12↑+2H2O;
2KMnO4+16HCl(浓)=2MnCl2+5C12↑+8H2O。
则Mn02、KMnO4氧化性 强。
某强酸反应体系中,反应物和生成物共六种物质或离子:O2、MnO4-、H2O、Mn2+、H2O2、H+。已知该反应中H2O2 只发生了如下过程:H2O2→O2.则该反应中发生还原反应的过程是:_________→_________,该反应应选择的酸是:_________(填序号)。
A.盐酸 B.浓硫酸 C.稀硫酸 D.醋酸
(4)用0.2 mol/L Na2SO3溶液32 mL,还原含4×10-3 mol XO42-的溶液,过量的Na2SO3用0.2mol/L KMnO4酸性溶液氧化(其中KMnO4被还原成Mn2+),共消耗KMnO4溶液0.8 mL,则元素X在还原产物中的化合价是( )
A.+1 B.+2 C.+3 D.+4
【答案】
(1)[3]H2O2+[1]Cr2(SO4)3+[10]KOH=[2]K2CrO4+[3]K2SO4+[8]H2O
(2)KHCO3;0.6NA
(3)KMnO4;MnO4-;Mn2+;C
(4)C
【解析】
试题分析:
(1)一个双氧水分子参加氧化还原反应时得2个电子,一个铬离子参加氧化还原反应失去3个电子,所以得失电子的最小公倍数是6,则双氧水的计量数是3,铬离子的计量数是1,然后根据原子守恒配平其它原子,所以该反应是系数是3,1,10,2,3,8;
(2)反应KCN+H2O2+H2O=A+NH3↑中,根据原子守恒可知生成物A的化学式为KHCO3,故答案为:KHCO3; 标准状况下有6.72L气体生成,氨气的物质的量为n(NH3)==0.3mol,C元素由+2升高为+4,则转移的电子数为0.3mol×(4-2)×NA/mol=0.6NA;
(3)当不同氧化剂分别于同一还原剂反应时,如果氧化产物价态相同,可根据反应条件的难易来判断,反应越容易,该氧化剂氧化性就强。MnO2与HCl(浓)反应需加热,而KMnO4与HCl(浓)反应不需加热,故氧化性KMnO4>MnO2;该反应过程中,MnO4-的Mn元素化合价降低,在反应中被还原生成Mn2+,发生还原反应,故答案为:MnO4-→Mn2+;这是MnO4-酸性环境下氧化H2O2的反应,A、盐酸也会被MnO4-氧化,故A错误;B、浓硫酸没有必要,这里主要利用硫酸的酸性就可以了,不需要浓硫酸,浓硫酸是利用它的吸水性、强氧化性等情况才用的,故B错误;C、稀硫酸可以提供酸性环境并且不易被高锰酸根氧化,故C正确;D、醋酸酸性弱,还可能被MnO4-氧化,故D错误,故选C;
(4)XO42-中X的化合价是+6价,设在还原产物中的化合价是n,则根据电子的得失守恒可知0.2×0.032×(6-4)=0.004×(6-n)+0.2×0.0008×(7-2),解得n=3,答案选C。