Question

（1）已知将盐酸滴入高锰酸钾溶液中，产生黄绿色气体，而溶液的紫红色褪去． 现有一个氧化还原反应的体系中共有KCl、Cl₂、H₂SO₄、H₂O、KMnO₄、MnSO₄、K₂SO₄ 七种物质：
①该反应中，化合价升高的反应物是

 

，化合价没有发生变化的反应物是

 

．
②写出一个包含上述七种物质的氧化还原反应方程式（不需配平）

 

．
③上述反应中，氧化剂是

 

，1 mol氧化剂在反应中

 

 （填“得到”或“失去”）

 

mol电子．
④如果在反应后的溶液中加入NaBiO₃，溶液又变紫红色．说出NaBiO₃的一个性质：

 

．
（2）某反应体系中的物质有：NaOH、Au₂O₃、Na₂S₄O₆、Na₂S₂O₃、Au₂O、H₂O，Au₂O₃为反应物，
①将氧化剂与还原剂填入下列空格中，并标出电子转移的方向和数目．

反应中，被还原的元素是

 

，氧化产物是

 

．
②纺织工业中常用氯气作漂白剂，Na₂S₂O₃可作为漂白布匹的“脱氯剂”，Na₂S₂O₃和Cl₂反应的产物是H₂SO₄、NaCl和HCl，则还原剂与氧化剂的物质的量之比为

 

．
（3）一定条件下，向废水中加入CH₃OH，将HNO₃还原成N₂．若该反应消耗3.2g CH₃OH转移0.6mol电子，则氧化产物为

 

（填化学式），氧化产物与还原产物的物质的量之比是

 

．

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：（1）将盐酸滴入高锰酸钾溶液中，产生黄绿色气体，而溶液的紫红色褪去，则反应物为HCl、KMnO₄，且还原剂为HCl，氧化剂为KMnO₄；氧化还原反应的体系中，反应物和生成物共有KCl、Cl₂、H₂SO₄、H₂O、KMnO₄、MnSO₄、K₂SO₄，反应物为KCl、H₂SO₄、KMnO₄，且还原剂为HCl，氧化剂为KMnO₄；
（2）①Au₂O₃为反应物，则反应中Au₂O₃→Au₂O，Au的化合价由+3价变为+1价，化合价总共降低2×2=4价，Na₂S₄O₆中硫元素平均化合价为+2.5，Na₂S₂O₃中硫元素平均化合价为+2，所以Na₂S₂O₃为反应物，Na₂S₄O₆为生成物，结合化合价的变化判断；
②反应中Na₂S₂O₃→H₂SO₄，S硫元素平均化合价由+2价升高为+6价，Na₂S₂O₃是还原剂，Cl₂→NaCl、HCl，Cl元素化合价由0价降低为-1价，Cl₂是氧化剂，根据电子转移相等，计算还原剂和氧化剂物质的量之比；
（3）消耗3.2g（1mol）CH₃OH转移0.6mol电子，由CH₃OH中碳原子的化合价升高6，所以反应后碳的化合价为+4，产物为CO₂，反应的方程式为5CH₃OH+6HNO₃═5CO₂+3N₂+13H₂O，结合方程式计算．

解答： 解：（1）将盐酸滴入高锰酸钾溶液中，产生黄绿色气体，而溶液的紫红色褪去，则反应物为HCl、KMnO₄，且还原剂为HCl，氧化剂为KMnO₄；
则氧化还原反应的体系中，反应物和生成物共有KCl、Cl₂、H₂SO₄、H₂O、KMnO₄、MnSO₄、K₂SO₄，反应物为KCl、H₂SO₄、KMnO₄，且还原剂为HCl，氧化剂为KMnO₄，
①该反应中Cl元素的化合价升高，H、S、O元素的化合价没有变化，则化合价升高的反应物为KCl，化合价没有发生变化的反应物为H₂SO₄，
故答案为：KCl；H₂SO₄；
②KCl、Cl₂、H₂SO₄、H₂O、KMnO₄、MnSO₄、K₂SO₄中反应物为KCl、H₂SO₄、KMnO₄，则反应的关系为KMnO₄+KCl+H₂SO₄→K₂SO₄+MnSO₄+Cl₂↑+H₂O，
故答案为：KMnO₄+KCl+H₂SO₄→K₂SO₄+MnSO₄+Cl₂↑+H₂O；
③该反应中的氧化剂为KMnO₄，Mn元素的化合价由+7价降低为+2价，则1mol氧化剂在反应中得到1mol×（7-2）=5mol电子，
故答案为：KMnO₄；得到；5；
④如果在反应后的溶液中加入NaBiO₃，溶液又变紫红色，是因NaBiO₃具有强氧化性（比KMnO₄氧化性强），将Mn²⁺氧化为高锰酸根离子，
故答案为：NaBiO₃具有强氧化性（比KMnO₄氧化性强）；
（2）①Au₂O₃为反应物，则反应中Au₂O₃→Au₂O，Au的化合价由+3价变为+1价，则Au元素被还原，Na₂S₄O₆中硫元素平均化合价为+2.5，Na₂S₂O₃中硫元素平均化合价为+2，所以Na₂S₂O₃为反应物，Na₂S₄O₆为生成物，即氧化产物，由于2Na₂S₂O₃→1Na₂S₄O₆，S硫元素平均化合价由+2价升高为+2.5价，化合价总共升高8×（2.5-2）=4，根据化合价升降相等，反应方程式为Au₂O₃+4Na₂S₂O₃+2H₂O=Au₂O+2Na₂S₄O₆+4NaOH，则电子转移的方向和数目可表示为，
故答案为：；Au；Na₂S₄O₆；
②反应中Na₂S₂O₃→H₂SO₄，S硫元素平均化合价由+2价升高为+6价，Na₂S₂O₃是还原剂，Cl₂→NaCl、HCl，Cl元素化合价由0价降低为-1价，Cl₂是氧化剂，根据电子转移相等，所以n（Na₂S₂O₃）×2×（6-2）=n（Cl₂）×2，故n（Na₂S₂O₃）：n（Cl₂）=1：4，
故答案为：1：4；
（3）消耗3.2g（1mol）CH₃OH转移0.6mol电子，由CH₃OH中碳原子的化合价升高6，所以反应后碳的化合价为+4，产物为CO₂，
根据质量守恒和化合价升降总数相等得：5CH₃OH+6HNO₃═5CO₂+3N₂+13H₂O，反应中氧化产物为5CO₂，还原产物为N₂，氧化产物与还原产物的物质的量之比是5：3，
故答案为：CO₂； 5：3．

点评：本题考查氧化还原反应的计算、配平、基本概念等，为高频考点，侧重于学生的分析能力的考查，难度中等，根据化合价、元素守恒判断反应物、生成物是解题的关键．掌握化合价升降法配平氧化还原反应方程式．