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仔细阅读下列三段文字
①由稀有气体元素Xe(氙)与氧元素形成的一种共价化合物XeO3极不稳定,易转化为单质而呈强氧化性.将适量的XeO3投入含Mn2+的水溶液中,溶液逐渐变为紫红色且pH不断减小.
②将0.08mol KMnO4固体(质量为12.64g)加热一段时间后,收集到a mol O2;向反应后残留的固体中加入足量的浓盐酸,又收集到b mol Cl2,此时Mn元素全部以Mn2+的形式存在于溶液中.
③氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程.下面是一个还原过程的反应式:Cl2+2e-=2Cl-
回答问题:
(1)试写出①有关的离子方程式:
 

(2)请配平②的化学方程式:
 
KMnO4+
 
HCL→
 
KCl+
 
MnCl2+
 
Cl2↑+
 
H2O上式反应中的还原剂是
 
,当还原剂失去1mol电子时,氧化产物的物质的量为
 
mol.通过对第②段文字中提供的数据进行计算可得出:a+b的最大值为
 
,a+b的最小值为
 
.当a+b=0.18时,残留固体的质量为
 
g.
(3)下列四种物质中能使③中的还原过程发生的物质是
 

A.Na2CO3 B.KMnO4            C.XeO3        D.Na2SO3
将该反应的氧化剂和还原剂的化学式及其配平后的系数填入下列方框中,并用单线桥表示电子转移的方向和数目:□+□
考点:氧化还原反应的计算,氧化还原反应的电子转移数目计算,氧化还原反应方程式的配平
专题:
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)Mn元素的化合价降低5,Cl元素的化合价升高1,由电子守恒和原子守恒配平;在氧化还原反应中得失电子数相等,所以反应过程中锰元素得到的电子数等于O元素、Cl元素失去的电子数,结合极限法计算;
(3)还原过程的反应式:Cl2+2e-═2Cl-,Cl元素的化合价降低,则选项中物质作还原剂,只有Na2SO3符合,由电子守恒可知,Cl2、=Na2SO3的化学计算数相同,均为1时转移2e-,以此来解答.
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:5XeO3+6Mn2++9H2O=6MnO4-+5Xe↑+18H+
(2)Mn元素的化合价降低5,Cl元素的化合价升高1,由电子守恒和原子守恒可知,反应为2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,上述过程中,锰元素得到的电子数等于O元素、Cl元素失去的电子数,
所以0.08mol×(7-2)=2a×(2-0)mol+2b(1-0)mol,
则2a+b=0.2,
a+b=0.2-a,
当高锰酸钾不分解生成氧气时,a=0,当高锰酸钾完全分解生成氧气时,生成氧气的物质的量为0.04mol,所以x的取值范围为:0≤a≤0.04,
所以0.16≤a+b≤0.2,即最大值为0.2,最小值为0.16,
KMnO4固体(质量为12.64g)加热一段时间,发生反应:2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2↑,得到的固体是锰酸钾和二氧化锰的混合物,质量为12.64g的高锰酸钾分解得到锰酸钾和二氧化锰的质量和为:7.88g+3.52g=12.0g,即加热后残留固体的质量为12.0g.
故答案为:2;16;2;2;5;8;HCl;0.5;0.2;0.16;12.0;
(3)还原过程的反应式:Cl2+2e-═2Cl-,Cl元素的化合价降低,则选项中物质作还原剂,只有Na2SO3符合,由电子守恒可知,Cl2、Na2SO3的化学计算数相同,均为1时转移2e-,S失去电子,电子转移方向和数目为,故答案为:D;
点评:本题考查氧化还原反应,为高频考点,把握反应中元素的化合价变化为解答的关键,侧重氧化还原反应基本概念、计算的考查,注意从化合价角度和习题信息角度分析,题目难度不大.
练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

Ⅰ.甲醇是一种可再生燃料,它的沸点为64.7℃.有科学家提出:把含有过量CO2的空气吹入碳酸钾溶液中,然后再把CO2从溶液中提取出来,经化学反应后得到甲醇,其构想流程如下:

试回答下列问题:
(1)写出吸收池中主要反应的化学方程式
 

(2)在2×105pa、300℃合成塔中,若有440g CO2与H2恰好完全反应生成甲醇和水,放出495kJ的热量,试写出合成塔中发生反应的热化学方程式
 

(3)甲醇的一个重要作用是可以制燃料电池,常用KOH作电解质溶液,负极的电极反应式为:
 

Ⅱ.二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体,是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂.
(1)工业上制备ClO2的反应原理常采用:
2NaClO3+4HCl=2C1O2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl.若反应中产生0.1mol ClO2,则转移电子的物质的量为
 
mol.
(2)目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺.
①如图示意用石墨做电极,在一定条件下电解饱和食盐水铡取ClO2.写出阳极产生ClO2的电极反应式:
 


②电解一段时间.当阴极产生的气体体积为112mL(标准状况)时,停止电解.通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为
 
mol;用平衡移动原理解释阴极区pH增大的原因
 

(3)ClO2对污水中Fe2+、Mn2+、S2-和CN-等有明显的去除效果.某工厂污水中含CN-,现用ClO2将CN-氧化,产物中有两种为气体,其离子反应方程式为
 

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科目:高中化学 来源: 题型:

实验室配制0.1mol/L的BaCl2溶液可分两个阶段进行,第一阶段:用托盘天平称取5.2g无水BaCl2晶体.第二阶段:溶解配制0.1mol/L的BaCl2溶液.第一阶段操作有如下几步:A.将游码拨至0.2g处;B.将游码拨至“0”处;C.在天平两边的托盘上各放一张干净的等质量的滤纸,调节天平两边的螺母使天平平衡;D.取走药品,将砝码放回砝码盒内;E.往左盘内逐步添加晶体至天平平衡;F.在右盘上放置5g砝码.
(1)其正确的操作顺序是(填序号):B→
 
 
→A→
 
 

(2)在E操作中,只缺少量晶体时,其操作方法是
 

(3)第二阶段操作,应先将5.2g BaCl2加适量蒸馏水溶解,溶解过程中使用的主要仪器有
 
.然后将溶液转入
 
中,再经
 
 
 
后即可得到0.1mol/L BaCl2溶液.
(4)下列操作使配制的BaCl2溶液浓度偏低的有
 

A.将砝码放在左盘上,BaCl2放在右盘上进行称量
B.选用的容量瓶内有少量蒸馏水
C.定容摇匀后,液面下降,又加水至刻度线 
D.整个配制过程中,容量瓶不振荡.

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科目:高中化学 来源: 题型:

工程塑料ABS树脂(结构简式如图,式中-C6H5是苯基),合成它的单体有(  )
①CH3C(CN)=CH2  
②CH2=CH-CN  
③CH≡CH   
④CH2=CH-CH=CH2   
⑤C H2=CH-C6H5   
⑥CH2=CH-CH=CHC6H5
A、①③⑥B、②③⑤
C、②④⑤D、②③⑥

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科目:高中化学 来源: 题型:

含A元素的一种单质是一种重要的半导体材料,含A元素的一种化合物C可用于制造高性能的现代通讯材料--光导纤维,C与烧碱反应生成含A元素的化合物D.
(1)在元素周期表中,A位于
 
族,与A同族但相对原子质量比A小的元素B的原子结构示意图为
 
,A与B在原子的电子层结构上的相同点是
 

(2)易与C发生化学反应的酸是
 
,反应的化学方程式是
 

(3)将C与纯碱混合高温熔融时也发生化学反应生成D,同时还生成B的最高价氧化物E;将全部的E与全部的D在足量的水中混合后,又发生化学反应生成含A的化合物F.
①写出生成D和F的化学反应方程式:
 

②要将纯碱高温熔化,下列坩埚中可选用的是
 

A.普通玻璃坩埚  B.石英玻璃坩埚C.氧化铝坩埚  D.铁坩埚.

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科目:高中化学 来源: 题型:

在反应:11P+15CuSO4+24H2O═5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4 中15mol CuSO4 氧化的P原子的物质的量为(  )
A、3mol
B、11 mol
C、6 mol
D、5 mol

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科目:高中化学 来源: 题型:

运用相关化学知识进行判断,下列结论错误的是(  )
A、某吸热反应能自发进行,因此该反应是熵增反应
B、NH4F水溶液中含有HF,因此NH4F溶液不能存放于玻璃试剂瓶中
C、增大反应物浓度可加快反应速率,因此用浓硫酸与铁反应能增大生成H2的速率
D、可燃冰主要甲烷与水在低温高压下形成的水合物晶体,因此可存在于海底

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科目:高中化学 来源: 题型:

下列离子在指定溶液中一定能大量共存的是(  )
①加入Al能放出H2的溶液中:Fe2+、Al3+、NO3-、Cl-、S2-
②在PH=11的溶液中:Na+、[Al(OH)4]-、NO3-、S2-、SO32-
③由水电离的c(H+)=10-12mol?L-1的溶液中:Cl-、HCO3-、NO3-、NH4+、F-
④使石蕊试剂变红的溶液中:Mg2+、NH4+、Cl-、K+、SO42-
A、②④B、①②④
C、①③④D、①②

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科目:高中化学 来源: 题型:

下列有关物质的量浓度的表述正确的是(  )
A、0.3mol/LNa2SO4溶液含有的Na+和SO42-的总物质的量为0.9mol
B、1 L 水吸收22.4L 氨气所得氨水的浓度为1mol/L
C、在NaC1和K2SO4的混合溶液中,如果Na+和SO42-的物质的量相等,则K+和C1-的物质的量浓度相等
D、10℃时100 mL0.35 mol?L-1的KC1饱和溶液蒸发掉5克水冷却到10℃时,其体积小于100 mL,它的物质的量浓度仍为0.35 mol?L-1

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