题目内容
【题目】(1)某反应体系中有反应物和生成物共五种物质:O2、H2CrO4、Cr(OH)3、H2O、H2O2 ;已知该反应中H2O2只发生所示变化:H2O2→O2 ;写出该反应的化学方程式___________________ ,氧化产物与还原产物的物质的量之比为______ 。
(2)火药是中国的“四大发明”之一,永远值得炎黄子孙骄傲。黑火药在发生爆炸时,发生如下的反应:2KNO3+3C+S=K2S+N2↑+3CO2↑,此反应中的氧化剂是______,氧化产物是____(均用化学式填写)。当参加反应的S的质量为16g时,爆炸生成的气体折算成标准状况时的体积为_______,生成的气体的平均相对分子质量为______,反应过程中转移电子总数目为________个。
【答案】3H2O2+2H2CrO4=2Cr(OH)3↓+3O2↑+2H2O 3:2 S、KNO3 CO2 44.8L 40 6NA
【解析】
氧化还原反应中,化合价升高,失去电子,发生氧化反应,产物为氧化产物,本身作还原剂,化合价降低,得到电子,发生还原反应,产物为还原产物,本身作氧化剂。
(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,氧气是氧化产物,则Cr元素的化合价降低,即还原反应的过程为H2CrO4→Cr(OH)3,H2CrO4为氧化剂Cr(OH)3为还原产物,该反应的化学方程式为:
3H2O2+2H2CrO4=2Cr(OH)3↓+3O2↑+2H2O,氧化产物与还原产物的物质的量之比为:3:2,
故答案为:3H2O2+2H2CrO4=2Cr(OH)3↓+3O2↑+2H2O、3:2;
(2)反应2KNO3+3C+S=K2S+N2↑+3CO2↑中,N元素的化合价由+5降低为0,S元素的化合价由0降低为2价,则KNO3和S作氧化剂,还原产物为:K2S和N2;C元素的化合价由0升高到+4,则C作还原剂,CO2为氧化产物,n(S)==0.5mol,根据系数比可知爆炸生成的气体为0.5molN2和1.5molCO2,共2mol气体生成,则标况下的体积为2mol×22.4L/mol=44.8L,m(N2)=14g,m(CO2)=66g,气体总质量m=m(N2)+m(CO2)=80g,所以=40g/mol,反应2KNO3+3C+S=K2S+N2↑+3CO2↑中,消耗1molS时转移12mol电子,所以当反应中消耗0.5molS时转移6mol电子,电子总数为:6NA或3.612×1024,故答案为:S、KNO3;CO2;44.8L;40;6NA或3.612×1024。