题目内容
某反应体系中的物质有:NaOH、Au2O3、Na2S4O6、Na2S2O3、Au2O、H2O.
(1)请将Au2O3之外的反应物与生成物分别填入以下空格并配平.
+______+______=______+______+______
(2)反应中1mol还原剂______(填“得到”或“失去”)______mol电子.
(3)纺织工业中常用氯气作漂白剂,Na2S2O3可作为漂白后布匹的“脱氯剂”,Na2S2O3和Cl2反应的产物是H2SO4、NaCl和HCl,则还原剂和氧化剂物质的量之比为______.
解:(1)Au2O3为反应物,则反应中Au2O3→Au2O,Au的化合价由+3价变为+1价,化合价总共降低2×2=4价,Na2S4O6中硫元素平均化合价为+2.5,Na2S2O3中硫元素平均化合价为+2,所以Na2S2O3为反应物,Na2S4O6为生成物,由于2Na2S2O3→1Na2S4O6,根据钠元素守恒可知NaOH是生成物,由氢元素守恒可知水是反应物,Na2S2O3→Na2S4O6中,S硫元素平均化合价由+2价升高为+2.5价,化合价总共升高4×(2.5-2)=2,根据化合价升降相等,可知Au2O3系数为1,Na2S4O6系数为2,根据Au守恒可知Au2O系数为1,根据硫元素守恒可知Na2S2O3系数为4,根据元素Na元素守恒可知NaOH的系数为4,根据H元素守恒可知H2O系数为2,反应方程式为Au2O3+4Na2S2O3+2H2O=Au2O+2Na2S4O6+4NaOH.
故答案为:4Na2S2O3、2H2O;Au2O、2Na2S4O6、4NaOH.
(2)Na2S2O3→Na2S4O6中,S硫元素平均化合价由+2价升高为+2.5价,Na2S2O3是还原剂,所以1molNa2S2O3反应失去的电子物质的量为1mol×2×(2.5-2)=1mol.
故答案为:失去,1.
(3)反应中Na2S2O3→H2SO4,S硫元素平均化合价由+2价升高为+6价,Na2S2O3是还原剂,Cl2→NaCl、HCl,Cl元素化合价由0价降低为-1价,Cl2是氧化剂,根据电子转移相等,所以n(Na2S2O3)×2×(6-2)=n(Cl2)×2,故n(Na2S2O3):n(Cl2)=1:4.
故答案为:1:4.
分析:(1)Au2O3为反应物,则反应中Au2O3→Au2O,Au的化合价由+3价变为+1价,化合价总共降低2×2=4价,Na2S4O6中硫元素平均化合价为+2.5,Na2S2O3中硫元素平均化合价为+2,所以Na2S2O3为反应物,Na2S4O6为生成物,由于2Na2S2O3→1Na2S4O6,根据钠元素守恒可知NaOH是生成物,由氢元素守恒可知水是反应物,Na2S2O3→Na2S4O6中,S硫元素平均化合价由+2价升高为+2.5价,化合价总共升高4×(2.5-2)=2,根据化合价升降相等,可知Au2O3系数为1,Na2S4O6系数为2,根据元素守恒配平其它物质的系数.
(2)Na2S2O3→Na2S4O6中,S硫元素平均化合价由+2价升高为+2.5价,Na2S2O3是还原剂,据此计算1molNa2S2O3反应失去的电子物质的量.
(3)反应中Na2S2O3→H2SO4,S硫元素平均化合价由+2价升高为+6价,Na2S2O3是还原剂,Cl2→NaCl、HCl,Cl元素化合价由0价降低为-1价,Cl2是氧化剂,根据电子转移相等,计算还原剂和氧化剂物质的量之比.
点评:考查氧化还原反应的计算、配平、基本概念等,难度中等,根据化合价、元素守恒判断反应物、生成物是解题的关键.掌握化合价升降法配平氧化还原反应方程式.
故答案为:4Na2S2O3、2H2O;Au2O、2Na2S4O6、4NaOH.
(2)Na2S2O3→Na2S4O6中,S硫元素平均化合价由+2价升高为+2.5价,Na2S2O3是还原剂,所以1molNa2S2O3反应失去的电子物质的量为1mol×2×(2.5-2)=1mol.
故答案为:失去,1.
(3)反应中Na2S2O3→H2SO4,S硫元素平均化合价由+2价升高为+6价,Na2S2O3是还原剂,Cl2→NaCl、HCl,Cl元素化合价由0价降低为-1价,Cl2是氧化剂,根据电子转移相等,所以n(Na2S2O3)×2×(6-2)=n(Cl2)×2,故n(Na2S2O3):n(Cl2)=1:4.
故答案为:1:4.
分析:(1)Au2O3为反应物,则反应中Au2O3→Au2O,Au的化合价由+3价变为+1价,化合价总共降低2×2=4价,Na2S4O6中硫元素平均化合价为+2.5,Na2S2O3中硫元素平均化合价为+2,所以Na2S2O3为反应物,Na2S4O6为生成物,由于2Na2S2O3→1Na2S4O6,根据钠元素守恒可知NaOH是生成物,由氢元素守恒可知水是反应物,Na2S2O3→Na2S4O6中,S硫元素平均化合价由+2价升高为+2.5价,化合价总共升高4×(2.5-2)=2,根据化合价升降相等,可知Au2O3系数为1,Na2S4O6系数为2,根据元素守恒配平其它物质的系数.
(2)Na2S2O3→Na2S4O6中,S硫元素平均化合价由+2价升高为+2.5价,Na2S2O3是还原剂,据此计算1molNa2S2O3反应失去的电子物质的量.
(3)反应中Na2S2O3→H2SO4,S硫元素平均化合价由+2价升高为+6价,Na2S2O3是还原剂,Cl2→NaCl、HCl,Cl元素化合价由0价降低为-1价,Cl2是氧化剂,根据电子转移相等,计算还原剂和氧化剂物质的量之比.
点评:考查氧化还原反应的计算、配平、基本概念等,难度中等,根据化合价、元素守恒判断反应物、生成物是解题的关键.掌握化合价升降法配平氧化还原反应方程式.
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