Question

【题目】（1）下列变化一定加入还原剂才能实现的是______________（填序号）

①Fe2+→Fe ②CO2→HCO3-③ MnO4-→Mn2+ ④SO2→SO3 ⑤KMnO4→MnO2 ⑥ HCl→Cl2 ⑦SO32-→SO2 ⑧NH4+→NH3

（2）我国古代四大发明之一的黑火药是由硫粉、硝酸钾和木炭按一定比例混合而成，爆炸时的反应为S+ 2KNO3 +3C = K2S + N2↑ + 3CO2↑，反应中被还原的物质是 ___________（填化学式）

（3）NaH可在野外作生氢剂，反应原理为NaH + H2O = NaOH + H2↑，该反应中氧化产物和还原产物的质量比为____________ 。

（4）2KMnO4 + 16HCl（浓） = 2KCl + 2MnCl2 +5Cl2↑ + 8H2O，用单线桥标出电子转移的方向和数目__________；HCl表现出的性质是 ___________________。

（5）取300mL 0.2mol· L-1的KI溶液与一定量的酸性KMnO4溶液恰好反应，生成等物质的量的I2和KIO3，则消耗KMnO4的物质的量是 _________mol。

（6）为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度，现将w1g样品加热，其质量变为w2 g，则该样品的纯度（质量分数）是______________ （用含w1和w2的式子表示）。

（7）取50mL含Na2CO3和Na2SO4的混合溶液与过量盐酸反应，生成2.24L CO2（标准状况），然后加入足量的Ba（OH）2溶液，得到的沉淀的质量为2.33g。试计算原混合溶液中Na+的物质的量浓度______ mol/L。

Answer 1

【答案】①③ S、KNO3 1:1 = 2KCl +2MnCl2 + 5Cl2↑ + 8H2O 还原性和酸性 0.032 4.4

【解析】

(1)还原剂失去电子，化合价升高。如果变化需要加入还原剂才能实现，说明该物质一定得到电子，化合价一定降低。

（2）化学反应中，所含元素化合价降低的反应物是还原剂，被氧化；

（3）NaH + H2O = NaOH + H2↑，NaH中H元素化合价由-1升高为0，H2O中H元素由+1降低为0，H2既是氧化产物又是还原产物；

（4）2KMnO4 + 16HCl（浓） = 2KCl + 2MnCl2 +5Cl2↑ + 8H2O，锰元素化合价从+7价降低到+2价，得到5个电子，氯元素化合价从-1价升高为0价，失去1个电子；

（5）根据得失电子守恒计算消耗KMnO4的物质的量；

（6）碳酸氢钠分解为碳酸钠、水、二氧化碳，所以固体质量减少；

（7）碳酸钠与盐酸反应放出二氧化碳，硫酸钠与Ba（OH）2溶液反应生成硫酸钡沉淀。

（1）①Fe2+→Fe，铁元素化合价降低，要加入还原剂才能实现，故选①； ②CO2→HCO3-，元素化合价不变，属于非氧化还原反应，故不选②；③ MnO4-→Mn2+ ，锰元素化合价降低，要加入还原剂才能实现，故选③；④SO2→SO3，硫元素化合价升高，要加入氧化剂才能实现，故不选④；⑤KMnO4可以发生自身氧化还原反应生成MnO2，不需要加入还原剂就能实现，故不选⑤；⑥ 电解HCl得到Cl2 和氢气，不需要加入还原剂就能实现，故不选⑥；⑦SO32-→SO2，元素化合价不变，属于非氧化还原反应，故不选⑦； ⑧NH4+→NH3，元素化合价不变，属于非氧化还原反应，故不选⑧；选①③。

（2）S+ 2KNO3 +3C = K2S + N2↑ + 3CO2↑，KNO3中N元素化合价由+5降低为0，S化合价由0降低为-2，所以KNO3、S是氧化剂，被还原。

（3）NaH + H2O = NaOH + H2↑，NaH中H元素化合价由-1升高为0，H2O中H元素由+1降低为0，H2既是氧化产物又是还原产物，根据得失电子守恒，氧化产物和还原产物的质量比为1:1；

（4）2KMnO4 + 16HCl（浓） = 2KCl + 2MnCl2 +5Cl2↑ + 8H2O，锰元素化合价从+7价降低到+2价，得到5个电子，氯元素化合价从-1价升高为0价，失去1个电子；所以单线桥表示为= 2KCl +2MnCl2 + 5Cl2↑ + 8H2O；HCl中氯元素化合价由-1升高为0，HCl是还原剂，表现还原性，HCl中部分氯元素化合价没变，生成KCl、MnCl2，所以HCl表现酸性；

（5）300mL 0.2mol· L-1的KI溶液与酸性KMnO4溶液恰好反应，生成等物质的量的I2和KIO3，根据碘元素守恒，生成I2和KIO3的物质的量都是0.02mol，碘元素得电子总物质的量是0.02mol×2×1+0.02mol×6=0.16mol；设消耗KMnO4的物质的量为xmol，根据得失电子守恒，5x=0.16mol，x=0.032mol。

（6）设碳酸氢钠的质量为xg

2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2 △m

168 106 62

xg w1g－w2g

，则碳酸钠的质量是w1g-=

该样品的纯度（质量分数）是÷w1g=；

（7）生成的CO2体积在标准状况下是2.24L，所以二氧化碳的物质的量是2.24L÷22.4L/mol＝0.1mol；

根据反应的化学方程式可知
Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋H2O＋CO2↑
1mol 1mol
0.1mol 0.1mol
所以Na2CO3的物质的量是0.1mol；

生成的白色沉淀是硫酸钡，物质的量是2.33g÷233g/mol＝0.01mol；

所以根据反应的化学方程式可知
Na2SO4＋Ba(OH)2=2NaOH＋BaSO4↓
1mol 1mol
0.01mol 0.01mol

所以Na2SO4的物质的量是0.01mol；

溶液中钠离子的物质的量是0.1mol×2+0.01mol×2=0.22mol；原混合溶液中Na+的物质的量浓度0.22mol ÷0.05L =4.4 mol/L。