Question

11．（1）已知實驗室制備氯氣的反應：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）配平氧化還原反應方程式：
5 C₂O₄^2-+2MnO₄^-+16H⁺=10CO₂+2Mn²⁺+8H₂O
（3）某一反應體系有反應物和生成物共五種物質(zhì)：O₂、H₂CrO₄、Cr（OH）₂、H₂O、H₂O₂已知該反應中H₂O₂只發(fā)生如下過程：H₂O₂→O₂
①該反應中的氧化劑是H₂CrO₄．
②該反應中，發(fā)生還原反應的過程是H₂CrO₄→Cr（OH）₃．
③寫出該反應的化學方程式，并標出電子轉移的方向和數(shù)目=2Cr（OH）₃↓+3O₂↑+2H₂O．
④如反應轉移了0.6mol電子，則產(chǎn)生的氣體在標準狀況下體積為6.72L．

Answer 1

分析 （1）反應MnO₂+4HCl═MnCl₂+Cl₂+2H₂O中，Mn元素化合價降低，被還原，MnO₂為氧化劑，Cl元素化合價升高，被氧化，HCl為還原劑，Cl₂為氧化產(chǎn)物，MnCl₂為還原產(chǎn)物；
（2）反應中MnO₄^-→Mn²⁺，Mn元素由+7價→+2價，得5個電子；C₂O₄^2-→CO₂，C元素由+3價→+4價，一個C₂O₄^2-失去2個電子，化合價升高值=化合價降低值=轉移電子數(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元素的化合價由-1價升高到0來分析；
②氧化劑發(fā)生還原反應，利用元素的化合價降低來分析；
③由失去電子的元素指向得到電子的元素，并標出電子轉移的總數(shù)來用單線橋法標出電子轉移的方向和數(shù)目；
④由反應可知生成3mol氣體轉移6mol電子，以此來計算．

解答 解：（1）反應MnO₂+4HCl═MnCl₂+Cl₂+2H₂O中，Mn元素化合價降低，被還原，MnO₂為氧化劑，Cl元素化合價升高，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）反應中MnO₄^-→Mn²⁺，Mn元素由+7價→+2價，一得5個電子；C₂O₄^2-→CO₂，C元素由+3價→+4價，一個C₂O₄^2-失去2個電子，化合價升高值=化合價降低值=轉移電子數(shù)=10，由電子守恒和原子守恒可知，反應為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元素的化合價由-1價升高到0，則H₂O₂為還原劑，所以Cr元素的化合價降低，即還原反應的過程為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，含元素化合價降低的物質(zhì)為氧化劑，則Cr元素的化合價降低，即還原反應的過程為H₂CrO₄→Cr（OH）₃，故答案為：H₂CrO₄；Cr（OH）₃；
③該反應中O元素失電子，Cr元素得到電子，2molH₂CrO₄反應轉移電子為2mol×（6-3）=6mol，則用單線橋法標出電子轉移的方向和數(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氣體轉移6mol電子，則轉移了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，
其在標準狀況下體積為0.3mol×22.4L/mol=6.72L，故答案為：6.72L．

點評 本題考查氧化還原反應的計算，為高頻考點，把握反應中元素的化合價變化為解答的關鍵，注意元素化合價的判斷，側重氧化還原反應分析與計算能力的考查，題目難度中等．