题目内容
【题目】在一个氧化还原反应的体系中,共有H2O、ClO-、CN-、、N2、Cl-六种物质。在反应过程中测得ClO-和N2的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列有关判断中正确的是( )
A. 还原剂是含CN-的物质,氧化产物只有N2
B. 氧化剂是ClO-,还原产物是
C. 配平后氧化剂与还原剂的化学计量数之比为4∶1
D. ClO-发生还原反应,表现出氧化性
【答案】D
【解析】
由曲线变化图可知,随反应进行ClO-的物质的量降低,N2的物质的量增大,故ClO-为反应物,N2是生成物,根据电子转移相等可知,CN-是反应物,由氯元素守恒可知Cl-是生成物,由碳元素守恒可知HCO3-是生成物,由氢元素守恒可知H2O是反应物.反应中Cl元素化合价由+1价降低为-1价,化合价总共降低2价,C元素化合价由+2价升高为+4价,N元素化合价由-3价升高为0价,化合价升降最小公倍数为2[(4-2)+(3-0)]=10价,故CN-系数为2,ClO-系数为5,由元素守恒可知HCO3-系数为2,N2系数为1,Cl-系数为5,H2O系数为1,反应方程式为2CN-+5ClO-+H2O=2HCO3-+N2↑+5Cl-.
A、反应中,C元素化合价由CN-中+2价升高为HCO3-中+4价,N元素化合价由CN-中-3价升高为N2中0价,可知氧化产物有HCO3-、N2,故A错误;
B、反应中Cl元素化合价由ClO-中+1价降低为Cl-中-1价,ClO-是氧化剂,还原产物是Cl-,故B错误;
C、由上述分析可知,反应为2CN-+5ClO-+H2O=2HCO3-+N2↑+5Cl-,反应中是CN-是还原剂,ClO-是氧化剂,氧化剂与还原剂的化学计量数之比为5:2,故C错误;
D、由图像中ClO-和N2的物质的量变化及对应元素化合价变化可得,该反应可表示为5ClO-+2CN-+H2O===N2↑+5Cl-+2HCO,ClO-发生还原反应,表现出氧化性,故D正确。
故选D。