Question

14．已知NaBiO₃溶液呈无色，Bi³⁺在溶液中比较稳定且为无色．取一定量用稀硫酸酸化的MnSO₄溶液依次进行下列实验，有关现象记录如下：
①滴加适量NaBiO₃溶液，溶液呈紫红色；
②再加入过量的H₂O₂溶液，紫红色消失，产生气泡；
③最后加入适量KI淀粉溶液．
请回答下列问题：
（1）NaBiO₃、KMnO₄、H₂O₂、I₂氧化性由强到弱的顺序为NaBiO₃＞KMnO₄＞H₂O₂＞I₂．
（2）实验③中的现象为溶液变蓝色．
（3）实验①、②中反应的离子方程式分别是5BiO₃^-+2Mn²⁺+14H⁺═5Bi³⁺+2MnO₄^-+7H₂O，5H₂O₂+2MnO₄^-+6H⁺=2Mn²⁺+8H₂O+5O₂↑．
（4）实验②中若产生标准状况下2.24L气体，则转移的电子数为0.2N_A．

Answer 1

分析 （1）根据发生的反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性这一规律来回答判断；
（2）KMnO₄氧化SO₂气体生成SO₄^2-，自身被还原为Mn²⁺，SO₄^2-和③中生成的Pb²⁺反应生成白色沉淀；
（3）稀硫酸酸化的MnSO₄溶液，加入适量的NaBiO₃，溶液变为紫红色，发生氧化还原反应生成高锰酸根离子和Bi³⁺、水；高锰酸钾与双氧水反应生成锰离子、水和氧气；
（4）实验②中O元素的化合价从-1价升高到0价，结合反应方程式计算．

解答 解：（1）根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，
由①中现象可知：NaBiO₃把Mn²⁺氧化生成MnO₄^-，则NaBiO₃（氧化剂）的氧化性强于KMnO₄（氧化产物）的氧化性；
由②中现象可知：KMnO₄氧化H₂O₂产生O₂，自身被还原为Mn²⁺，则KMnO₄（氧化剂）的氧化性强于H₂O₂的氧化性；
由③中现象可知：碘离子被双氧水氧化成单质碘，则双氧水（氧化剂）的氧化性强于碘单质（氧化产物）的氧化性，
综上所述，NaBiO₃、KMnO₄、I₂、H₂O₂的氧化性由强到弱的顺序是：NaBiO₃＞KMnO₄＞H₂O₂＞I₂，
故答案为：NaBiO₃＞KMnO₄＞H₂O₂＞I₂；
（2）②中加入过量的H₂O₂溶液，③加入适量KI淀粉溶液，KI被氧化为碘单质，溶液变蓝色；
故答案为：溶液变蓝色；
（3）稀硫酸酸化的MnSO₄溶液，加入适量的NaBiO₃，溶液变为紫红色，发生氧化还原反应生成高锰酸根离子和Bi³⁺、水，其离子方程式为：5BiO₃^-+2Mn²⁺+14H⁺═5Bi³⁺+2MnO₄^-+7H₂O，高锰酸钾与双氧水反应生成锰离子、水和氧气，其离子方程式为：5H₂O₂+2MnO₄^-+6H⁺=2Mn²⁺+8H₂O+5O₂↑；
故答案为：5BiO₃^-+2Mn²⁺+14H⁺═5Bi³⁺+2MnO₄^-+7H₂O；5H₂O₂+2MnO₄^-+6H⁺=2Mn²⁺+8H₂O+5O₂↑；
（4）实验②5H₂O₂+2MnO₄^-+6H⁺=2Mn²⁺+8H₂O+5O₂↑中O元素的化合价从-1价升高到0价，产生标准状况下2.24L气体，即生成0.1mol氧气，则转移电子为0.2mol，即0.2N_A个．
故答案为：0.2N_A．

点评 本题考查离子反应和氧化还原反应，明确发生的反应及反应中元素的化合价变化是解答的关键，注意利用电子守恒计算时氧元素由-1价升高为0为易错点，题目难度中等．