Question

11．在5NH₄NO₃=4N₂+2HNO₃+9H₂O的反应中，
（1）用双线桥表示电子得失情况和数目，其中氧化产物与还原产物的物质的量之比是；5：3．
（2）已知下列两个氧化还原反应：O₂+4HI=2I₂+2H₂O 及Na₂S+I₂=2NaI+S，其中三种单质的氧化性由强到弱的顺序为：O₂＞I₂＞S
（3）配平并完成下列离子方程式
2 MnO₄^-+5 H₂O₂+6 H⁺═2 Mn²⁺+5 O₂+8 H₂O
每有3mol高锰酸根参加反应，生成7.5mol O₂．

Answer 1

分析 （1）5NH₄NO₃═2HNO₃+4N₂↑+9H₂O中，铵根离子中N元素化合价由-3价升高为氮气中的0价，共失去15个电子，被还原的氮元素由硝酸根中+5价降低为氮气中的0价，共获得15个电子；反应中只有氮元素化合价变化，发生氧化反应的氮原子化合价由-3价升高为0价，发生还原反应的氮原子由+5价降低为0价，根据电子转移守恒计算；
（2）在氧化还原反应中，氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性；
（3）根据氧化还原反应中得失电子数相等及质量守恒配平方程式；根据配平后的方程式计算出每有3mol高锰酸根参加反应生成氧气的物质的量．

解答 解：（1）5NH₄NO₃═2HNO₃+4N₂↑+9H₂O中，铵根离子中N元素化合价由-3价升高为氮气中的0价，共失去15个电子，被还原的氮元素由硝酸根中+5价降低为氮气中的0价，共获得15个电子，用双线桥表示该反应电子转移的方向和数目为：；
反应中只有氮元素化合价变化，发生氧化反应的即被氧化的N元素化合价由-3价升高为0价，发生还原反应的即被还原的氮元素由+5价降低为0价，根据电子转移守恒，被氧化与被还原的N原子个数之比为5：3，
故答案为：；5：3；
（2）反应Na₂S+I₂=2NaI+S中，氧化剂是碘单质，氧化产物是S，所以氧化性I₂＞S，反应O₂+4HI═2I₂+2H₂O 中，氧化剂是氧气，氧化产物是I₂，所以氧化性O₂＞I₂，所以氧化性顺序是：O₂＞I₂＞S．故答案为：O₂＞I₂＞S；
（3）反应中物质的化合价变化：MnO₄^-→Mn²⁺，Mn元素化合价由+7价→+2价，一个MnO₄^-得5个电子；H₂O₂→O₂，
O由-1价变成0价，一个H₂O₂分子失去2个电子，所以其最小公倍数为10，故MnO₄^-的计量数为2，双氧水的计量数为5，然后根据原子守恒配平其它元素，配平后的离子方程式为：2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺═2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O；
根据反应可知，3mol高锰酸根离子完全反应生成氧气的物质的量为：3mol×$\frac{5}{2}$=7.5mol，
故答案为：2；5；6；2；5；8；7.5．

点评 本题考查学生氧化还原反应概念、氧化性强弱的判断方法、离子方程式的书写等知识，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及转移电子的考查，题目难度中等．