Question

4．（1）一个完整的氧化还原反应方程式可以拆写成两个“半反应式”，一个是“氧化反应式”，一个是“还原反应式”．如2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺，可拆写为氧化反应式：Cu-2e^-=Cu²⁺，还原反应式：2Fe³⁺+2e^-═2Fe²⁺．据此，将反应2Al+2OH^-+2H₂O═2AlO₂^-+3H₂↑拆写为两个“半反应式”：氧化反应式：2Al+8OH^--6e^-=2AlO₂^-+4H₂O，还原反应式：6H₂O+6e^-=6OH^-+3H₂↑．
（2）KClO₃可以和草酸（H₂C₂O₄）、硫酸反应生成高效的消毒杀菌剂ClO₂，还生成CO₂和KHSO₄等物质．写出该反应的化学方程式2KClO₃+H₂C₂O₄+2H₂SO₄=2ClO₂↑+2CO₂↑+2KHSO₄+2H₂O．
（3）25℃和101kpa时，乙烷、乙炔和丙烯组成的混合烃32mL与过量氧气混合并完全燃烧，除去水蒸气，恢复到原来的温度和压强，气体的总体积缩小了72mL，原混合烃中乙炔的体积分数为25%．

Answer 1

分析 （1）还原剂发生氧化反应反应，氧化剂发生还原反应，先判断氧化剂、还原剂，再写相关的反应；
（2）KClO₃和草酸（H₂C₂O₄）在酸性条件下反应生成ClO₂、CO₂和KHSO₄，发生氧化还原反应，结合质量守恒可书写化学方程式；
（3）根据有机物燃烧的化学反应方程式，分析反应前后气体体积的变化，利用气体体积缩小了72mL及混合气体的体积来列等式计算出乙炔的体积，最后计算乙炔的体积分数．

解答 解：（1）在2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑反应中，Al元素化合价升高，被氧化生成AlO₂^-，
反应式为2Al+8OH^--6e^-=2AlO₂^-+4H₂O，反应H元素化合价降低，H₂O为氧化剂得电子被还原，反应式为6H₂O+6e^-=6OH^-+3H₂↑，
故答案为：2Al+8OH^--6e^-=2AlO₂^-+4H₂O；6H₂O+6e^-=6OH^-+3H₂↑；
（2）KClO₃和草酸（H₂C₂O₄）在酸性条件下反应生成ClO₂、CO₂和KHSO₄，反应的方程式为：2KClO₃+H₂C₂O₄+2H₂SO₄=2ClO₂↑+2CO₂↑+2KHSO₄+2H₂O，
故答案为：2KClO₃+H₂C₂O₄+2H₂SO₄=2ClO₂↑+2CO₂↑+2KHSO₄+2H₂O；
（3）由乙烷、乙炔和丙烯燃烧的方程式可知，除去水蒸气，恢复到原来的温度和压强，
C₂H₆+$\frac{7}{2}$O₂=2CO₂+3H₂O△V
1    $\frac{7}{2}$    2          2.5
C₂H₂+$\frac{5}{2}$O₂=2CO₂+H₂O?△V
1    $\frac{5}{2}$    2           1.5
C₃H₆+$\frac{9}{2}$O₂=3CO₂+3H₂O?△V
1     $\frac{9}{2}$   3          2.5
则C₂H₆和C₃H₆反应后体积缩小的量是相同的，故可将两者看成是一种物质即可，
设C₂H₆和C₃H₆一共为xmL，C₂H₂为ymL，
则有$\left\{\begin{array}{l}{x+y=32}\\{2.5x+1.5y=72}\end{array}\right.$，
解得y=8mL，
混合烃中乙炔的体积分数为$\frac{8}{32}$×100%=25%，
故答案为：25%．

点评 本题考查学生对氧化还原反应的理解、有机物燃烧的有关计算，氧化还原反应由氧化反应、还原反应两个半反应组成，两个半反应相加即得总反应，类似于电极反应，题目难度中等．