Question

14．配平下列氧化还原反应方程式并用双线桥法表示其电子转移的方向和数目
11P₄+60CuSO₄+96H₂O--20Cu₃P+60H₂SO₄+24H₃PO₄
反应中若有1mol H₃PO₄生成，则消耗的氧化剂及其物质的量分别为消耗的氧化剂硫酸铜物质的量为2.5mol，消耗氧化剂P₄的物质的量为$\frac{5}{24}$mol．

Answer 1

分析 分析反应中元素化合价变化，依据氧化还原反应得失电子守恒、原子个数守恒配平，依据氧化还原反应方程式计算氧化剂的物质的量．

解答 解：该氧化还原反应中Cu元素的化合价由+2价降低到+1价，硫酸铜是氧化剂，P₄部分磷元素由0价降低到-3价，部分磷元素由0价升高到+5价，磷元素的化合价既升高又降低，所以P₄既是氧化剂又是还原剂，
要使得失电子守恒H₃PO₄系数为24，Cu₃P系数为20，依据原子个数守恒方程式为：
11P₄+60CuSO₄+96H₂O=24H₃PO₄+20Cu₃P+60H₂SO₄；
用双线桥表示为：；
依据方程式可知：若有11molP₄参加反应，其中5mol的P₄做氧化剂，60mol硫酸铜做氧化剂，
得到消耗氧化剂关系为：5P₄+6P₄+60CuSO₄+96H₂O=24H₃PO₄+20Cu₃P+60H₂SO₄；
若有1mol H₃PO₄生成，则：
5P₄+6P₄+60CuSO₄+96H₂O=24H₃PO₄+20Cu₃P+60H₂SO₄；
5         60          24
n           n′1mol
解得n=$\frac{5}{24}$mol；n′=2.5mol；
所以若有1mol H₃PO₄生成，则消耗的氧化剂硫酸铜物质的量为2.5mol，消耗氧化剂P₄的物质的量为$\frac{5}{24}$mol；
故答案为：11；60；96H₂O；20；60；24；
；

消耗的氧化剂硫酸铜物质的量为2.5mol，消耗氧化剂P₄的物质的量为$\frac{5}{24}$mol．

点评 本题考查了氧化还原方程式配平及氧化剂物质的量计算，明确氧化还原反应得失电子守恒、原子个数守恒是解题关键，题目难度中等．