Question

10．XeO₃是一种不稳定的物质，具有强氧化性．
（1）配平反应的离子方程式：
5XeO₃+6Mn²⁺+9H₂O→6MnO₄^-+5Xe↑+18H⁺
（2）反应现象为：①有气泡产生；②溶液显紫红色．
（3）被氧化的元素是Mn．
（4）将适量的XeO₃投入30mL 0.1mol•L^-1 Mn²⁺的水溶液中，刚好完全反应．
①此时转移电子总数为0.015mol．
②将反应后的溶液稀释至90mL，所得溶液的pH=1．

Answer 1

分析 （1）反应中Xe元素化合价由XeO₃+6价降低为Xe中0价，总共降低6价，Mn元素化合价由Mn²⁺中+2价升高为MnO₄^-中+7价，总共升高5价，化合价最小公倍数为30，故XeO₃系数为5，故Mn²⁺系数为6，再结合原子守恒配平；
（2）反应中Mn²⁺转化为MnO₄^-，溶液显紫红色；
（3）还原剂发生氧化反应，所含元素化合价升高的物质为还原剂被氧化；
（4）①根据n=cV计算n（Mn²⁺），反应中Mn元素化合价由Mn²⁺中+2价升高为MnO₄^-中+7价，转移电子物质的量为5n（Mn²⁺）；
②根据n（Mn²⁺）计算生成n（H⁺），根据c=$\frac{n}{V}$计算c（H⁺），再根据pH=-lgc（H⁺）计算．

解答 解：（1）反应中Xe元素化合价由XeO₃+6价降低为Xe中0价，总共降低6价，Mn元素化合价由Mn²⁺中+2价升高为MnO₄^-中+7价，总共升高5价，化合价最小公倍数为30，故XeO₃系数为5，故Mn²⁺系数为6，再结合原子守恒配平后方程式为5XeO₃+6Mn²⁺+9H₂O=6MnO₄^-+5Xe↑+18H⁺，故答案为：5；6；9；6；5；18；
（2）反应中Mn²⁺转化为MnO₄^-，溶液显紫红色，故答案为：溶液显紫红色；
（3）还原剂被氧化，反应中Mn元素化合价由Mn²⁺中+2价升高为MnO₄^-中+7价被氧化，故答案为：Mn；
（4）①n（Mn²⁺）=0.03L×0.1mol•L^-1=0.003mol，反应中Mn元素化合价由Mn²⁺中+2价升高为MnO₄^-中+7价，转移电子物质的量为5n（Mn²⁺）=5×0.003mol=0.015mol，故答案为：0.015mol；
②由两方程式可知n（H⁺）=3n（Mn²⁺）=3×0.003mol=0.009mol，溶液稀释至90mL后，溶液中c（H⁺）=$\frac{0.009mol}{0.09L}$=0.1mol/L，故溶液的pH=-logc（H⁺）=-log0.1=1，故答案为：1．

点评 本题考查氧化还原反应的基本概念、配平、计算等，难度中等，注意掌握氧化还原反应配平常用的一些方法，计算中守恒思想的运用．