Question

某容器中发生一个化学反应，反应过程中存在H₂O、ClO^-、CN^-、HCO₃^-、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，氧化产物不只有N₂
• B、氧化剂是ClO^-，还原产物是HCO₃^-
• C、配平后氧化剂与还原剂的化学计量数之比为5：2
• D、若生成2.24LN₂则转移电子1mol

Answer 1

考点：氧化还原反应的计算,氧化还原反应

专题：氧化还原反应专题

分析：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^-，以此来解答．

解答： 解：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，化合价总共升降最小公倍数为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正确；
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正确；
D.2.24LN₂（标准状况）的物质的量为0.1mol，所以参加反应的ClO^-的物质的量为0.5mol，反应中只有氯元素化合价降低，由ClO^-中+1价降低为Cl^-中-1价，所以转移电子为0.5mol×2=1mol，但状况未知，不能计算，故D错误．
故选AC．

点评：本题考查氧化还原反应及计算，为高频考点，把握反应中元素的化合价变化为解答的关键，侧重氧化还原反应基本概念及转移电子的考查，题目难度不大．