Question

【题目】将浓盐酸滴入高锰酸钾溶液中，产生黄绿色气体，而溶液的紫红色褪去。现有一氧化还原反应的体系，共有KCl、Cl2、浓H2SO4、H2O、KMnO4、MnSO4、K2SO4七种物质。

请完成下列填空：

（1）写出一个包含上述体系中七种物质的氧化还原反应方程式（无需配平）：_________________________;上述反应中，还原产物是_____________，每转移1 mol电子，生成Cl2 _____ L（标准状况）。

（2）上述反应体系中，有些短周期元素的简单离子核外电子排布相同，它们的简单离子半径由大到小的顺序为______________（用离子符号表达）。

（3）氯原子的最外层电子排布式为_____________________，氯原子核外共有____种不同运动状态的电子。

（4）在上述反应后的溶液中加入NaBiO3（不溶于冷水），溶液又变为紫红色，BiO3－反应后变为无色的Bi3+。比较该反应中的氧化剂和氧化产物的氧化性强弱_______>________。

（5）请用原子结构理论解释上述含7种物质的氧化还原反应体系中，属于同一主族两种元素非金属性的强弱，____>______；______________________________________________________。

Answer 1

【答案】 2KMnO4+10KCl+8H2SO4=6K2SO4+ 2MnSO4+5Cl2↑+8H2O（无需配平） MnSO4 11.2L S2- > Cl- 3S23P5 17 BiO3— MnO4－ O S 氧原子与硫原子最外层均有6个电子，前者只有两层，后者有三层电子，氧原子半径小于硫原子，氧原子得电子能力强于硫原子，所以，氧元素的非金属性强于硫元素的非金属性。

【解析】试题分析：本题主要通过浓盐酸与高锰酸钾溶液氧化还原反应的讨论，考查氧化还原反应的配平、电子转移计算、离子半径比较方法、氧化性强弱比较方法、非金属性强弱比较方法、核外电子排布等基础知识，考查考生运用化学知识解决实际问题的能力。

解析：（1）根据题干的提示，KMnO4+HCl→MnCl2+Cl2↑，本小题中HCl的成分可由KCl及H2SO4提供，配平后的总反应包含题中7中物质，既2KMnO4+10KCl+8H2SO4=6K2SO4+ 2MnSO4+5Cl2↑+8H2O，该反应中还原产物为MnSO4，生成1molCl2时转移电子数为2mol，因此每转移1mol电子生成Cl20.5mol，标准状况下体积为11.2L。正确答案：2KMnO4+10KCl+8H2SO46K2SO4+ 2MnSO4+5Cl2↑+8H2O（无需配平）、MnSO4、11.2L。（2）上述反应体系中，短周期元素的简单离子包括O2-、Cl-、H+、S2-，其中电子排布相同的是Cl-和S2-，离子半径S2->Cl-。正确答案：S2->Cl-。（3）Cl是17号元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p5，最外层电子排布式为3s23p5，原子核外共有17种运动状态不同的电子。正确答案：3S23P5、17。（4）NaBiO3中Bi元素为+5价，反应生成Bi3+说明NaBiO3被还原，“溶液又变为紫红色”说明原溶液中Mn2+被氧化生成MnO4-，所以氧化剂和氧化产物的氧化性强弱为BiO3- >MnO4-。正确答案：BiO3- 、MnO4-。（5）上述（1）的反应体系中，属于同一主族的两种元素为O和S。氧原子与硫原子最外层均有6个电子，前者含有两个电子层，后者有三个电子层，氧原子半径小于硫原子，氧原子得电子能力强于硫原子，所以，氧元素的非金属性强于硫元素的非金属性。正确答案：O；S；氧原子与硫原子最外层均有6个电子，前者只有两层，后者有三层电子，氧原子半径小于硫原子，氧原子得电子能力强于硫原子，所以，氧元素的非金属性强于硫元素的非金属性。