Question

19．（1）已知实验室制备氧气可以通过加热高锰酸钾实现，其发生的反应如下：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑其中被氧化的元素是O，还原产物是K₂MnO₄、MnO₂．
（2）查阅资料可知：铜和浓H₂SO₄共热，发生如下反应：Cu+2H₂SO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：1，其中H₂SO₄在反应中体现氧化、酸性．
（3）在一定条件下，RO₃^n-和氟气可发生如下反应：RO₃^n-+F₂+2OH^-=RO₄^-+2F^-+H₂O从而可知在RO₃^n-中元素R的化合价是+5．
（4）请用双线桥表示下列反应方程式中转移的电子数目及方向：
K₂Cr₂O₇+14HCl=2KCl+2CrCl₃+3Cl₂↑+7H₂O
若反应中，发生氧化反应的HCl为1.2mol，则被还原的K₂Cr₂O₇物质的量为0.2mol．

Answer 1

分析 （1）反应中Mn元素化合价由+7价分别降低为+6价、+4价，O元素化合价升高；
（2）反应Cu+2H₂SO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O中Cu元素的化合价升高，Cu为还原剂，CuSO₄为氧化产物，S元素的化合价降低，H₂SO₄为氧化剂，SO₂为还原产物；
（3）根据电荷守恒，得n=1，根据离子中各元素化合价代数和等于离子的所带电荷计算RO₃^n-中R元素的化合价；
（4）该反应中，Cr元素化合价由+6价变为+3价、Cl元素化合价由-1价变为0价．

解答 解：（1）反应中Mn元素化合价由+7价分别降低为+6价、+4价，KMnO₄为氧化剂，K₂MnO₄、MnO₂为还原产物，O元素化合价升高，O₂为氧化产物，故答案为：O；K₂MnO₄、MnO₂；
（2）反应中Cu为还原剂，H₂SO₄为氧化剂，2molH₂SO₄中只有1mol作氧化剂，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：1，硫酸在反应起到氧化剂和酸性的作用，故答案为：1：1；氧化、酸；
（3）根据电荷守恒可知，-n-2=-1-2，解得n=1．
令中R元素的化合价为a，离子中各元素化合价代数和等于离子的所带电荷，则：
a+（-2）×3=-1
解得：a=+5，
故答案为：+5；
（4）氧化还原反应K₂Cr₂O₇+14HCl=2KCl+2CrCl₃+3Cl₂↑+7H₂O中，化合价升高元素Cl失电子，化合价降低元素Cr得电子，得失电子数目相等=反应中转移电子数=6，电子转移情况如下所示：，若反应中，假设有14molHCl参加反应，有6molHCl被氧化，所以发生氧化反应的HCl为1.2mol，则被还原的K₂Cr₂O₇物质的量$\frac{1.2mol}{6}$=0.2mol，
故答案为：；0.2mol．

点评 本题考查氧化还原反应计算，为高频考点，侧重考查学生分析判断能力和计算能力，注意把握元素化合价的变化，难度中等．