Question

7．运用氧化还原反应的有关知识回答下列问题．
（1）在下列反应中：
A．2F₂+2H₂O═4HF+O₂  B．2Na+2H₂O═2NaOH+H₂↑ C．CaO+H₂O═Ca（OH）₂  D．2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑
①水只作氧化剂的是B，
②水既作氧化剂又作还原剂的是D．
（2）已知铜在常温下能被稀硝酸溶解，其反应的化学方程式如下：
3Cu+8HNO₃═3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O
①用双线桥法分析上述反应（只需标出电子得失的方向和数目）
3Cu+8HNO₃═3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O
②上述反应中氧化剂是HNO₃，氧化产物是Cu（NO₃）₂；
③上述反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2：3；
④若反应中转移了0.6mol电子，产生的气体在标准状况下的体积是4.48L．
（3）R₂O₈^n-离子在一定条件下可把Mn²⁺氧化为MnO₄^-，若反应后R₂O₈^n-离子变RO₄^2-离子，又知反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为5：2，则n值是2．

Answer 1

分析 （1）根据元素化合价是否发生变化，以及变化的趋势判断物质在氧化还原反应中的表现的性质；
（2）3Cu+8HNO₃═3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O中，Cu元素的化合价由0升高为+2价，N元素的化合价由+5价降低为+2价，该反应转移6e^-，以此来解答；
（3）先根据化合价的变化判断氧化剂和还原剂，然后根据原子守恒配平方程式，再根据电荷守恒判断n值．

解答 解：（1）2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑中，H元素化合价降低，被还原，则水只是氧化剂；反应2F₂+2H₂O=4HF+O₂↑中，O元素化合价升高，被氧化，水只是还原剂；反应2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑中，H、O元素化合价变化，水既是氧化剂，又是还原剂，反应CaO+H₂O=Ca（OH）₂中，H、O元素化合价没有发生变化，水既不是氧化剂，又不是还原剂，综上：①水只作氧化剂的是B，故答案为：B；
②水既作氧化剂又作还原剂的是D，故答案为：D；
（2）①该反应中Cu元素化合价由0价变为+2价、部分N元素化合价由+5价变为+2价，其得失电子最小公倍数是6，
用双线桥标出该反应电子转移的方向和数目为，
故答案为：；
②N元素的化合价降低，则HNO₃为氧化剂，Cu元素被氧化，则氧化产物为Cu（NO₃）₂，
故答案为：HNO₃；Cu（NO₃）₂；
③Cu为还原剂，HNO₃为氧化剂，3molCu失去电子与2molN得到电子相同，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为2：3，故答案为：2：3；
④该反应转移6e^-，若反应中转移了0.6mol电子，产生的气体在标准状况下的体积是0.2mol×22.4L/mol=4.48L，故答案为：4.48L；
（3）该反应中，锰元素的化合价变化为+2价→+7价，失电子化合价升高，锰离子作还原剂；氧元素的化合价不变，所以R元素得电子化合价降低，R₂O₈^n-作氧化剂，即R₂O₈^n-与Mn²⁺的物质的量之比为5：2，根据各元素的原子守恒写出并配平该方程式为8H₂O+5R₂O₈^n-+2Mn²⁺=2MnO₄^-+10RO₄^2-+16H⁺，根据电荷守恒得-5n+2×2=-1×2+（-2×10）+1×16，n=2，故答案为：2．

点评 本题考查氧化还原反应，把握反应中元素的化合价变化为解答的关键，侧重电子的转移、氧化剂和还原剂的判断及计算的考查，注意从化合价角度分析，难度不大．