Question

19．（1）草酸（H₂C₂O₄，其中H的化合價(jià)為+1，O的化合價(jià)為-2）能使高錳酸鉀溶液褪色，其反應(yīng)的離子方程式為：
5H₂C₂O₄+2MnO₄ ^-+6H⁺--2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O
①補(bǔ)充并配平上述方程式；
②該反應(yīng)中的氧化劑是MnO₄^-，氧化產(chǎn)物是CO₂．
③若消耗18g H₂C₂O₄，則該反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為0.4N_A，生成的CO₂氣體通入到足量的澄清石灰水中，產(chǎn)生的白色沉淀的質(zhì)量為40gg．
（2）請(qǐng)用雙線橋標(biāo)出下列反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目
10Al+6NaNO₃+4NaOH═10NaAlO₂+3N₂↑+2H₂O
（3）反應(yīng)體系中的物質(zhì)有：As₂S₃、HNO₃、H3_AsO₄、S、NO₂、H₂O．
請(qǐng)將As₂S₃之外的反應(yīng)物與生成物分別填入以下空格內(nèi)．As₂S₃+□→□+□+□+□

Answer 1

分析 （1）①H₂C₂O₄反應(yīng)中C由+3價(jià)升高為二氧化碳中+4價(jià)，MnO₄ ^-中Mn由+7價(jià)降為Mn²⁺中的+2價(jià)，依據(jù)氧化還原反應(yīng)得失電子守恒結(jié)合原子個(gè)數(shù)守恒書寫方程式；
②反應(yīng)物中所含有元素化合價(jià)降低的為氧化劑，所含元素化合價(jià)升高的為還原劑，還原劑對(duì)應(yīng)產(chǎn)物為氧化產(chǎn)物；
③依據(jù)方程式5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O 可知H₂C₂O₄反應(yīng)中C由+3價(jià)升高為二氧化碳中+4價(jià)，每反應(yīng)5molH₂C₂O₄，生成二氧化碳10mol，轉(zhuǎn)移10mol電子，據(jù)此計(jì)算轉(zhuǎn)移電子數(shù)；
依據(jù)原子個(gè)數(shù)守恒CO₂～CaCO₃，計(jì)算生成碳酸鈣的質(zhì)量；
（2）10Al+6NaNO₃+4NaOH═10NaAlO₂+3N₂↑+2H₂O，鋁元素化合價(jià)由0價(jià)升高為偏鋁酸鈉中的+3價(jià)，硝酸鈉中氮元素由+5價(jià)降為氮?dú)庵?價(jià)的氮，反應(yīng)10mol鋁轉(zhuǎn)移30mol電子，據(jù)此解答；
（3）As₂S₃是反應(yīng)物之一，根據(jù)元素守恒知，H₂SO₄、H₃AsO₄為生成物，As元素化合價(jià)由+3價(jià)變?yōu)?5價(jià)、S元素化合價(jià)由-2價(jià)變?yōu)?價(jià)，所以As₂S₃是還原劑，還需要氧化劑才能實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)，硝酸具有氧化性，所以硝酸是反應(yīng)物，則NO₂是產(chǎn)物．

解答 解：（1）①H₂C₂O₄反應(yīng)中C由+3價(jià)升高為二氧化碳中+4價(jià)，MnO₄ ^-中Mn由+7價(jià)降為Mn²⁺中的+2價(jià)，要使氧化劑與還原劑得失電子相等則H₂C₂O₄系數(shù)為5，MnO₄ ^-系數(shù)為2，結(jié)合原子個(gè)數(shù)守恒，反應(yīng)方程式：5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O；
故答案為：5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O；
②方程式5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O，MnO₄^-中錳元素化合價(jià)降低，所以MnO₄^-為氧化劑，H₂C₂O₄中C化合價(jià)升高，所以H₂C₂O₄為還原劑，對(duì)應(yīng)產(chǎn)物二氧化碳為氧化產(chǎn)物；
故答案為：MnO₄^-，CO₂；
③18g H₂C₂O₄的物質(zhì)的量$\frac{18g}{90g/mol}$=0.2mol，依據(jù)方程式5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O 可知H₂C₂O₄反應(yīng)中C由+3價(jià)升高為二氧化碳中+4價(jià)，每反應(yīng)5molH₂C₂O₄，轉(zhuǎn)移10mol電子，生成二氧化碳10mol，則反應(yīng)18gH₂C₂O₄，生成0.4mol二氧化碳，轉(zhuǎn)移電子0.4mol，個(gè)數(shù)為；0.4N_A；
依據(jù)原子個(gè)數(shù)守恒CO₂～CaCO₃，則0.4mol二氧化碳生成0.4mol碳酸鈣，質(zhì)量為0.4mol×100g/mol=40g；
故答案為：0.4N_A；40g；
（2）10Al+6NaNO₃+4NaOH═10NaAlO₂+3N₂↑+2H₂O，鋁元素化合價(jià)由0價(jià)升高為偏鋁酸鈉中的+3價(jià)，硝酸鈉中氮元素由+5價(jià)降為氮?dú)庵?價(jià)的氮，反應(yīng)10mol鋁轉(zhuǎn)移30mol電子，用雙線橋表示為：
；
故答案為：；

（3）As₂S₃是反應(yīng)物之一，根據(jù)元素守恒知，H₂SO₄、H₃AsO₄為生成物，As元素化合價(jià)由+3價(jià)變?yōu)?5價(jià)、S元素化合價(jià)由-2價(jià)變?yōu)?價(jià)，所以As₂S₃是還原劑，還需要氧化劑才能實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)，硝酸具有氧化性，所以硝酸是反應(yīng)物，則NO₂是產(chǎn)物，反應(yīng)方程式：As₂S₃+HNO₃→H₃AsO₄+S+NO₂+H₂O；
故答案為：As₂S₃+HNO₃→H₃AsO₄+S+NO₂+H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了氧化還原反應(yīng)，涉及氧化還原反應(yīng)方程式書寫，氧化劑、還原劑概念，轉(zhuǎn)移電子數(shù)的計(jì)算，雙線橋表示，題目難度中等．