Question

11．（1）已知實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的反應(yīng)：MnO₂+4HCl（濃）△═MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O其中氧化劑是MnO₂，還原劑是HCl，氧化產(chǎn)物是Cl₂，還原產(chǎn)物是MnCl₂，氧化劑和還原劑之比是1：2．
（2）配平氧化還原反應(yīng)方程式：
5 C₂O₄^2-+2MnO₄^-+16H⁺=10CO₂+2Mn²⁺+8H₂O
（3）某一反應(yīng)體系有反應(yīng)物和生成物共五種物質(zhì)：O₂、H₂CrO₄、Cr（OH）₂、H₂O、H₂O₂已知該反應(yīng)中H₂O₂只發(fā)生如下過程：H₂O₂→O₂
①該反應(yīng)中的氧化劑是H₂CrO₄．
②該反應(yīng)中，發(fā)生還原反應(yīng)的過程是H₂CrO₄→Cr（OH）₃．
③寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式，并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目=2Cr（OH）₃↓+3O₂↑+2H₂O．
④如反應(yīng)轉(zhuǎn)移了0.6mol電子，則產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為6.72L．

Answer 1

分析 （1）反應(yīng)MnO₂+4HCl═MnCl₂+Cl₂+2H₂O中，Mn元素化合價(jià)降低，被還原，MnO₂為氧化劑，Cl元素化合價(jià)升高，被氧化，HCl為還原劑，Cl₂為氧化產(chǎn)物，MnCl₂為還原產(chǎn)物；
（2）反應(yīng)中MnO₄^-→Mn²⁺，Mn元素由+7價(jià)→+2價(jià)，得5個(gè)電子；C₂O₄^2-→CO₂，C元素由+3價(jià)→+4價(jià)，一個(gè)C₂O₄^2-失去2個(gè)電子，化合價(jià)升高值=化合價(jià)降低值=轉(zhuǎn)移電子數(shù)，以此分析；
（3）①由H₂O₂只發(fā)生如下過程H₂O₂-→O₂可知，利用該過程中O元素的化合價(jià)由-1價(jià)升高到0來(lái)分析；
②氧化劑發(fā)生還原反應(yīng)，利用元素的化合價(jià)降低來(lái)分析；
③由失去電子的元素指向得到電子的元素，并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的總數(shù)來(lái)用單線橋法標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目；
④由反應(yīng)可知生成3mol氣體轉(zhuǎn)移6mol電子，以此來(lái)計(jì)算．

解答 解：（1）反應(yīng)MnO₂+4HCl═MnCl₂+Cl₂+2H₂O中，Mn元素化合價(jià)降低，被還原，MnO₂為氧化劑，Cl元素化合價(jià)升高，被氧化，2HCl為還原劑，Cl₂為氧化產(chǎn)物，MnCl₂為還原產(chǎn)物，氧化劑和還原劑之比是1：2，
故答案為：MnO₂；HCl；Cl₂；MnCl₂；1：2；
（2）反應(yīng)中MnO₄^-→Mn²⁺，Mn元素由+7價(jià)→+2價(jià)，一得5個(gè)電子；C₂O₄^2-→CO₂，C元素由+3價(jià)→+4價(jià)，一個(gè)C₂O₄^2-失去2個(gè)電子，化合價(jià)升高值=化合價(jià)降低值=轉(zhuǎn)移電子數(shù)=10，由電子守恒和原子守恒可知，反應(yīng)為5C₂O₄^2-+2MnO₄^-+16H⁺=10CO₂↑+2Mn²⁺+8H₂O，
故答案為：5；2；16；10；2；8；
（3）①由信息H₂O₂-→O₂中可知，O元素的化合價(jià)由-1價(jià)升高到0，則H₂O₂為還原劑，所以Cr元素的化合價(jià)降低，即還原反應(yīng)的過程為H₂CrO₄→Cr（OH）₃，則氧化劑為H₂CrO₄，故答案為：H₂CrO₄；
②氧化劑發(fā)生還原反應(yīng)，含元素化合價(jià)降低的物質(zhì)為氧化劑，則Cr元素的化合價(jià)降低，即還原反應(yīng)的過程為H₂CrO₄→Cr（OH）₃，故答案為：H₂CrO₄；Cr（OH）₃；
③該反應(yīng)中O元素失電子，Cr元素得到電子，2molH₂CrO₄反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子為2mol×（6-3）=6mol，則用單線橋法標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目為=2Cr（OH）₃↓+3O₂↑+2H₂O，
故答案為：=2Cr（OH）₃↓+3O₂↑+2H₂O；
④由2H₂CrO₄+3H₂O₂═2Cr（OH）₃↓+3O₂↑+2H₂O可知，生成3mol氣體轉(zhuǎn)移6mol電子，則轉(zhuǎn)移了0.6mol電子，則產(chǎn)生的氣體的物質(zhì)的量為$\frac{0.6}{6}$×3mol=0.3mol，
其在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為0.3mol×22.4L/mol=6.72L，故答案為：6.72L．

點(diǎn)評(píng) 本題考查氧化還原反應(yīng)的計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，把握反應(yīng)中元素的化合價(jià)變化為解答的關(guān)鍵，注意元素化合價(jià)的判斷，側(cè)重氧化還原反應(yīng)分析與計(jì)算能力的考查，題目難度中等．