Question

（6分）由稀有氣體元素Xe（氙）形成的一種共價化合物XeO3極不穩(wěn)定，易轉化為單質而呈強氧化性。將適量的XeO3投入30 mL Mn2+濃度為0.1 mol·L-1的水溶液中，剛好完全反應，放出的唯一氣體是Xe單質，其在標準狀況下的體積為56 mL，在反應過程中溶液的pH不斷減小。

（1）已知Mn2+在不同條件下，可被氧化為+4、+6、+7等不同價態(tài)，依據(jù)題目所給出的數(shù)據(jù)推算氧化產物中錳元素的化合價為____________。

（2）試寫出有關的離子方程式：________________。

（3）若將反應后的溶液稀釋至90 mL，則稀釋后溶液的pH為____________。

 

Answer 1

（6分）（1）+7 （2）5XeO3+6Mn2++9H2O=5Xe+6 MnO4-+18H+ （3）1

【解析】

試題分析：（1）XeO3中Xe的化合價是+6價，產物中的Xe的化合價是0價，化合價降低，所以Mn元素的化合價應該升高，56 mLXe的物質的量是0.056L/22.4L/mol=0.025mol，則轉移電子的物質的量是0.025mol×6=0.015mol，Mn2+的物質的量是0.03L×0.1 mol·L-1=0.003mol，設Mn元素升高后的化合價是x，根據(jù)得失電子守恒得0.015=0.003（x-2），x=7，所以氧化產物中錳元素的化合價為+7價；

（2）XeO3與Mn2+反應后的產物中有Xe單質，+7價Mn對應的離子是MnO4-，反應過程中溶液的pH不斷減小，說明有氫離子生成，所以反應的離子方程式為5XeO3+6Mn2++9H2O=5Xe+6 MnO4-+18H+ ；

（3）Mn2+的物質的量是0.03L×0.1 mol·L-1=0.003mol，則生成氫離子的物質的量是0.009mol，則氫離子的濃度為0.009mol/0.09L=0.1mol/L,所以溶液的pH=1.

考點：考查氧化還原反應的判斷與分析計算