题目内容

1．医学上常用酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液的反应用于测定血钙的含量．回答下列问题：
（1）配平以下离子方程式，并填上所需的微粒．
6H++2MnO4-+5H2C2O4═10CO2↑+2Mn2++8H2O
（2）该反应中的还原剂是H2C2O4．
（3）反应转移了0.4mol电子，则消耗KMnO4的物质的量为0.08mol．
 （4）把由NaOH、AlCl3、MgCl2三种固体组成的混合物，溶于足量水中后有0.58 g白色沉淀生成，在所得的浑浊液中，逐滴加入0.5 mol/L盐酸，加入盐酸的体积（V）与生成沉淀的质量（W）关系如图所示：
①混合物中NaOH的质量为1.8g．
②P点表示盐酸的体积是90mL．

分析 （1）该反应中，Mn元素化合价由+7价变为+2价、C元素化合价由+3价变为+4价，其得失电子最小公倍数是5，再结合原子守恒、电荷守恒配平方程式；
（2）失电子化合价升高的反应物是还原剂，发生氧化反应产物为氧化产物；
（3）根据高锰酸钾和转移电子之间的关系式计算；
（4）将由NaOH、AlCl3、MgCl2三种固体组成的混合物溶于足量水，充分反应后得到0.58g白色沉淀，向所得的浊液中加入盐酸时，0-10mL时没有沉淀生成，说明溶液中NaOH过量，则铝离子完全转化为偏铝酸根离子，白色沉淀为Mg（OH）2，根据Mg元素守恒：n（MgCl2）=n【Mg（OH）2】；
加入盐酸10-20mL，盐酸和偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀，离子反应方程式为：H2O+AlO2-+H+=Al（OH）3↓，沉淀最大时，溶液中存在的溶质是氯化钠，沉淀为Mg（OH）2、Al（OH）3，根据离子方程计算n【Al（OH）3】，再根据Al元素守恒计算n（AlCl3）；
加入20-PmL盐酸，氢氧化镁和氢氧化铝都与盐酸反应生成氯化铝和氯化镁，溶液中的溶质是氯化铝、氯化镁和氯化钠，P点所加盐酸用于中和原混合物中的NaOH，此时所加盐酸物质的量：n（HCl）=n（NaOH），沉淀最大时，溶液中存在的溶质是氯化钠，由Na+离子和Cl-离子守恒得，原混合物中n（NaOH）=n（NaCl）=n（Cl-）=2n（MgCl2）+3n（AlCl3）+n（HCl），进而计算P点加入盐酸的体积．

解答 解：（1）根据元素守恒知，生成物中还含有水，该反应中Mn元素化合价由+7价变为+2价、C元素化合价由+3价变为+4价，其转移电子总数为10，所以MnO4-、H2C2O4的计量数分别是2、5，再结合原子守恒配平方程式为6H++2MnO4-+5H2C2O4=10CO2↑+2Mn2++8H2O，
故答案为：6；2；5；10；2；8H2O；
（2）失电子化合价升高的反应物H2C2O4是还原剂，发生氧化反应，
故答案为：H2C2O4； 
（3）根据MnO4-～5e-得，反应转移了0.4mol电子，则消耗KMnO4的物质的量=$\frac{0.4mol}{5}$=0.08mol，
故答案为：0.08，
（4）将由NaOH、AlCl3、MgCl2三种固体组成的混合物溶于足量水，充分反应后得到0.58g白色沉淀，向所得的浊液中加入盐酸时，0-10mL时没有沉淀生成，说明溶液中NaOH过量，则铝离子完全转化为偏铝酸根离子，白色沉淀为Mg（OH）2，加入盐酸10-20mL，盐酸和偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀，离子反应方程式为：H2O+AlO2-+H+=Al（OH）3↓，沉淀最大时，溶液中存在的溶质是氯化钠，沉淀为Mg（OH）2、Al（OH）3，加入20-PmL盐酸，氢氧化镁和氢氧化铝都与盐酸反应生成氯化铝和氯化镁，溶液中的溶质是氯化铝、氯化镁和氯化钠，
①未加盐酸时的沉淀是氢氧化镁，则n【Mg（OH）2】=$\frac{0.58g}{58g/mol}$=0.01mol，根据Mg原子守恒得n（MgCl2）=n【Mg（OH）2】=0.02mol，盐酸和偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀，离子反应方程式为H2O+AlO2-+H+=Al（OH）3↓，根据HCl的体积知，n（AlO2-）=n（HCl）=0.5mol/L×（0.02-0.01）L=0.005mol，根据铝原子守恒得n（AlCl3）=n（AlO2-）=0.005mol，沉淀最大时，溶液中存在的溶质是氯化钠，由Na+离子和Cl-离子守恒得，原混合物中n（NaOH）=n（NaCl）=n（Cl-）=2n（MgCl2）+3n（AlCl3）+n（HCl）=0.01mol×2+0.005mol×3+0.02L×0.5mol/L=0.045mol，m（NaOH）=0.045mol×40g/mol=1.8g，
故答案为：1.8；
②P点溶质是氯化铝、氯化镁和氯化钠，所加盐酸用于中和原混合物中的NaOH，此时所加盐酸物质的量为：n（HCl）=n（NaOH），沉淀最大时，溶液中存在的溶质是氯化钠，由Na+离子和Cl-离子守恒得，原混合物中n（NaOH）=n（NaCl）=n（Cl-）=2n（MgCl2）+3n（AlCl3）+n（HCl）=0.01mol×2+0.005mol×3+0.02L×0.5mol/L=0.045mol，
所以P点加入盐酸的体积为：$\frac{0.045mol}{0.5L}$=0.09L=90mL，
故答案为：90．

点评 本题考查氧化还原反应以及关于化学反应图象混合物的计算，明确氧化还原反应中得失电子守恒是解题关键，第（4）小题综合考查学生分析计算能力，注意利用守恒进行解答，有一定难度．

练习册系列答案
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6．已知SiO2、SO2和CO2都是酸性氧化物，化学性质具有一定的相似性；Mg和Na的化学性质也具有一定相似性．
I、用如图所示装置进行Mg与SO2反应的实验．
（1）选择制取SO2的合适试剂②③．
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（2）写出装置B中发生的主要反应的化学方程式3Mg+SO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MgO+MgS（或2Mg+SO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MgO+S，Mg+S$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgS．装置C中NaOH溶液的作用是吸收过量二氧化硫，防止污染环境．
（3）该装置仍有不足之处，请说明在在A和B之间没有连接一个干燥装置、C装置未与大气相通、在镁下方未垫一个不锈钢片、镁与玻璃管反应、未设计一个防倒吸装置．
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他们在研究报告中记载着“…选用合适的物质在适宜的条件下充分反应；再用足量稀硫酸溶解固体产物；然后过滤、洗涤、干燥；最后称量…在用稀硫酸溶解固体产物时，发现有爆鸣声和火花，其产率也只有预期值的63%左右”．
（4）你估计“用稀硫酸溶解固体产物时，发现有爆鸣声和火花”的原因是（用化学方程式说明）：?①2Mg+Si$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mg2Si②Mg2Si+2H2SO4═2MgSO4+SiH4↑③SiH4+2O2═SiO2+2H2O．
13．下列离子方程式书写不正确的是（　　）
A．NaOH溶液与SO2反应，当n（NaOH）：n（SO2）=4：3时：4OH-+3SO2=SO32-+2HSO3-+H2O
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D．1mol/L的NaAlO2溶液和2.5mol/L的HCl等体积互相均匀混合：2AlO2-+5H+=Al（OH）3↓+Al3++H2O
10．下列说法正确的是（　　）
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18．下列说法正确的是（　　）
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