Question

3．将Cu投入足量的FeCl₃的水溶液中，两者发生反应的化学方程式如下：2FeCl₃+Cu═2FeCl₂+CuCl₂
（1）请用双线桥法标出电子转移的方向和数目．
（2）当有0.3mol电子发生转移时，发生反应的Cu的质量为9.6g．
（3）请将以上反应改写为离子方程式2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺．
（4）配平下列方程式：2FeCl₂+1H₂O₂+2HCl-2FeCl₃+2H₂O
（5）高锰酸钾和氢溴酸溶液可以发生下列反应：2KMnO₄+16HBr═5Br₂+2MnBr₂+2KBr+8H₂O，若消耗15.8g氧化剂KMnO₄，则被氧化的还原剂的质量是40.5g．

Answer 1

分析 （1）反应2FeCl₃+Cu═2FeCl₂+CuCl₂中，Fe元素化合价降低，被还原，FeCl₃为氧化剂，Cu元素化合价升高，被氧化，Cu为还原剂；
（2）根据方程式和转移电子的量来计算；
（3）根据离子方程式的书写方法来回答，三种盐均为易溶于水的强电解质，要写成离子；
（4）铁元素化合价+2价升高为+3价，过氧化氢中氧元素化合价-1价变化为-2价，电子转移总数2e^-，结合原子守恒和原子守恒配平书写；
（5）反应2KMnO₄+16HBr═5Br₂+2MnBr₂+2KBr+8H₂O中，Br元素化合价升高，Mn元素化合价降低，则反应中KMnO₄为氧化剂，HBr为还原剂，根据方程式计算．

解答 解：（1）化合价升高元素是Cu，失电子，化合价降低元素是Fe，得到电子，化合价升高数=化合价降低数=转移电子数=2，双线桥法表示电子转移的方向和数目如下：，
故答案为：；
（2）根据方程式当有2mol电子发生转移时，发生反应的Cu的物质的量是1mol，当有0.3mol电子发生转移时，发生反应的Cu的物质的量是0.15mol，质量是0.15mol×64g/mol=9.6g，
故答案为：9.6g；
（3）反应2FeCl₃+Cu=2FeCl₂+CuCl₂改为离子方程式为：2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺，
故答案为：2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺；
（4）铁元素化合价+2价升高为+3价，过氧化氢中氧元素化合价-1价变化为-2价，电子转移总数2e^-，结合原子守恒和原子守恒配平书写得到化学方程式为：2FeCl₂+H₂O₂+2HCl=2FeCl₃+2H₂O，
故答案为：2、1、2、2、2；
（5）Br元素化合价升高，Mn元素化合价降低，反应中KMnO₄为氧化剂，MnBr₂为还原产物，HBr为还原剂，Br₂为氧化产物；Br元素化合价升高1价，Mn元素化合价降低5价，反应中转移10个电子，则用双线桥标出该反应的电子转移方向和数目为；被氧化的HBr占总的参加反应的HBr的$\frac{5}{8}$，则被氧化的还原剂的质量是$\frac{5}{8}$×64.8g=40.5g；
故答案为：40.5．

点评 本题综合考查氧化还原反应的概念和计算、以及离子方程式的书写，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，注意从元素化合价的角度分析氧化还原反应的相关概念和物质的性质，题目难度中等．