Question

13．某反應中存在Na⁺、ClO^-、Cl^-、CN^-、HCO₃^-、N₂、H₂O七種微粒，反應過程中測得ClO^-和N₂的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示．下列判斷正確的是（　�。�

• A． 還原劑是含CN^-的物質(zhì)，氧化產(chǎn)物只有N₂
• B． 氧化劑是ClO^-，還原產(chǎn)物是HCO₃^-
• C． 配平后還原劑與氧化劑的化學計量數(shù)之比為2：5
• D． 若生成2.24L（標準狀況）N₂，則反應中轉(zhuǎn)移電子0.2mol

Answer 1

分析 由曲線變化圖可知，隨反應進行ClO^-的物質(zhì)的量降低，N₂的物質(zhì)的量增大，故ClO^-為反應物，N₂是生成物，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移相等可知，CN^-是反應物，由氯元素守恒可知Cl^-是生成物，由碳元素守恒可知HCO₃^-是生成物，由氫元素守恒可知H₂O是反應物．反應中Cl元素化合價由+1價降低為-1價，化合價總共降低2價，C元素化合價由+2價升高為+4價，N元素化合價由-3價升高為0價，化合價升降最小公倍數(shù)為2[（4-2）+（3-0）]=10價，故CN^-系數(shù)為2，ClO^-系數(shù)為5，由元素守恒可知HCO₃^-系數(shù)為2，N₂系數(shù)為1，Cl^-系數(shù)為5，H₂O系數(shù)為1，反應方程式為2CN^-+5ClO^-+H₂O=2HCO₃^-+N₂↑+5Cl^-，以此來解答．

解答 解：由曲線變化圖可知，隨反應進行ClO^-的物質(zhì)的量降低，N₂的物質(zhì)的量增大，故ClO^-為反應物，N₂是生成物，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移相等可知，CN^-是反應物，由氯元素守恒可知Cl^-是生成物，由碳元素守恒可知HCO₃^-是生成物，由氫元素守恒可知H₂O是反應物．反應中Cl元素化合價由+1價降低為-1價，化合價總共降低2價，C元素化合價由+2價升高為+4價，N元素化合價由-3價升高為0價，化合價總共升降最小公倍數(shù)為2[（4-2）+（3-0）]=10價，故CN^-系數(shù)為2，ClO^-系數(shù)為5，由元素守恒可知HCO₃^-系數(shù)為2，N₂系數(shù)為1，Cl^-系數(shù)為5，H₂O系數(shù)為1，反應方程式為2CN^-+5ClO^-+H₂O=2HCO₃^-+N₂↑+5Cl^-．
A．反應中，C元素化合價由CN^-中+2價升高為HCO₃^-中+4價，N元素化合價由CN^-中-3價升高為N₂中0價，可知氧化產(chǎn)物有HCO₃^-、N₂，故A錯誤；
B．反應中Cl元素化合價由ClO^-中+1價降低為Cl^-中-1價，ClO^-是氧化劑，還原產(chǎn)物是Cl^-，故B錯誤；
C．由上述分析可知，反應為2CN^-+5ClO^-+H₂O=2HCO₃^-+N₂↑+5Cl^-，反應中是CN^-是還原劑，ClO^-是氧化劑，還原劑與氧化劑的化學計量數(shù)之比為2：5，故C正確；
D.2.24LN₂（標準狀況）的物質(zhì)的量為0.1mol，所以參加反應的ClO^-的物質(zhì)的量為0.5mol，反應中只有氯元素化合價降低，由ClO^-中+1價降低為Cl^-中-1價，所以轉(zhuǎn)移電子為0.5mol×2=1mol，故D錯誤．
故選C．

點評 本題考查氧化還原反應及計算，為高頻考點，把握反應中元素的化合價變化為解答的關鍵，側(cè)重氧化還原反應基本概念及轉(zhuǎn)移電子的考查，題目難度不大．