Question

由稀有氣體元素Xe（氙）形成的一種共價(jià)化合物XeO₃極不穩(wěn)定，易轉(zhuǎn)化為單質(zhì)而呈強(qiáng)氧化性．將適量的XeO₃投入30mL Mn²⁺濃度為0.1mol?L^-1的水溶液中，剛好完全反應(yīng)，放出的唯一氣體是Xe單質(zhì)，其在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為56mL，在反應(yīng)過(guò)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(jià)態(tài)，依據(jù)題目所給出的數(shù)據(jù)推算氧化產(chǎn)物中錳元素的化合價(jià)為

 

．
（2）試寫(xiě)出有關(guān)的離子方程式：

 

．
（3）若將反應(yīng)后的溶液稀釋至90mL，則稀釋后溶液的pH為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：氧化還原反應(yīng)的計(jì)算

專(zhuān)題：氧化還原反應(yīng)專(zhuān)題

分析：n（XeO₃）=n（Xe）=

0.056L

22.4L/mol

=0.0025mol，n（Mn²⁺）=0.03L×0.1mol/L=0.003mol，結(jié)合氧化還原反應(yīng)得失電子數(shù)目相等可確定Mn²⁺的氧化產(chǎn)物，進(jìn)而書(shū)寫(xiě)反應(yīng)的離子方程式，根據(jù)離子方程式計(jì)算．

解答： 解：（1）n（XeO₃）=n（Xe）=

0.056L

22.4L/mol

=0.0025mol，n（Mn²⁺）=0.03L×0.1mol/L=0.003mol，令Mn²⁺氧化產(chǎn)物的化合價(jià)為+x，
0.0025mol×（6-0）=0.003mol×（x-2），
x=7，
故答案為：+7；
（2）反應(yīng)中Xe元素化合價(jià)由XeO₃+6價(jià)降低為Xe中0價(jià)，總共降低6價(jià)，Mn元素化合價(jià)由Mn²⁺中+2價(jià)升高為MnO₄^-中+7價(jià)，總共升高5價(jià)，化合價(jià)最小公倍數(shù)為30，故XeO₃系數(shù)為5，故Mn²⁺系數(shù)為6，再結(jié)合原子守恒配平后方程式為5XeO₃+6Mn²⁺+9H₂O=6MnO₄^-+5Xe↑+18H⁺，
故答案為：5XeO₃+6Mn²⁺+9H₂O=6MnO₄^-+5Xe↑+18H⁺；
（3）由反應(yīng)的離子方程式可知生成的n（H⁺）=0.0025mol×

18

5

=0.009mol，則c（H⁺）=

0.009mol

0.09L

=0.1mol/L，pH=1，
故答案為：1．

點(diǎn)評(píng)：本題考查氧化還原反應(yīng)，為高頻考點(diǎn)，把握反應(yīng)中元素的化合價(jià)變化為解答的關(guān)鍵，側(cè)重氧化還原反應(yīng)基本概念、計(jì)算的考查，注意從化合價(jià)角度和習(xí)題信息角度分析，題目難度不大．