Question

3．氧化還原反應廣泛地存在于生產(chǎn)和生活之中．請按要求填空．
（1）制印刷電路板時常用FeCl₃溶液作“腐蝕液”，發(fā)生的反應為  2FeCl₃+Cu=2FeCl₂+CuCl₂．該反應中，被氧化的物質(zhì)是Cu，被還原的物質(zhì)是FeCl₃．
（2）油畫所用顏料含有某種白色鉛的化合物，置于空氣中天長日久就會變成黑色PbS，從 而使油畫的色彩變暗．若用H₂O₂來“清洗”，則可將PbS轉(zhuǎn)化為白色PbSO₄，從而使油畫“復原”．
①上述“清洗”反應的化學方程式為PbS+4H₂O₂═PbSO₄+4H₂O．
②若有2molPbS參加反應時，發(fā)生轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目是16N_A．
（3）在氯氧化法處理含CN^-的廢水過程中，液氯在堿性條件下可以將氰化物氧化成氰酸  鹽（其毒性僅有氰化物的千分之一），氰酸鹽進一步被氧化成無毒物質(zhì)．
①某廠廢水中含有KCN，其濃度為650mg•L^-1，其物質(zhì)的量濃度為0.01mol•L^-1，現(xiàn)用氯氧化法處理，發(fā)生如下反應：KCN+2KOH+Cl₂=KOCN+2KCl+H₂O，被氧化的元素是C（其中N均為-3價）．
②投入過量液氯，可將氰酸鹽進一步氧化成氮氣．化學方程式為：2KOCN+4KOH+3Cl₂=2CO₂+N₂+6KCl+2H₂O．若處理上述廢水20L，使KCN完全轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)，至少需液氯35.5g．

Answer 1

分析 （1）2FeCl₃+Cu=2FeCl₂+CuCl₂反應中Fe元素的化合價降低被還原，Cu元素的化合價升高被氧化；
（2）由PbS轉(zhuǎn)變?yōu)榘咨�的PbSO₄，H₂O₂被還原為H₂O，PbS作還原劑，H₂O₂作氧化劑，則發(fā)生的氧化還原反應為PbS+4H₂O₂═PbSO₄+4H₂O，結(jié)合化合價的變化分析；
（3）①令溶液的體積為1L，則含有KCN為0.65g，再根據(jù)n=$\frac{m}{M}$、c=$\frac{n}{V}$計算；化合價升高的元素被氧化；
②計算廢水中KCN的質(zhì)量，再根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計算KCN的物質(zhì)的量，使KCN完全轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)，生成CO、N₂，整個過程中C元素化合價由+2價升高為+4價，N元素化合價由-3價升高為0價，Cl元素化合價由0價降低為-1價，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計算n（Cl₂），再根據(jù)m=nM計算需要氯氣的質(zhì)量．

解答 解：（1）2FeCl₃+Cu=2FeCl₂+CuCl₂反應中Fe元素的化合價降低被還原，則FeCl₃為氧化劑，Cu元素的化合價升高被氧化，Cu為還原劑；
故答案為：Cu；FeCl₃；
（2）①由PbS轉(zhuǎn)變?yōu)榘咨�的PbSO₄，H₂O₂被還原為H₂O，PbS作還原劑，H₂O₂作氧化劑，則發(fā)生的氧化還原反應為PbS+4H₂O₂═PbSO₄+4H₂O，
故答案為：PbS+4H₂O₂═PbSO₄+4H₂O；
②由反應可知，S元素的化合價由-2價升高到+6價，則化合價變化為6-（-2）=8，氧元素的化合價從-1價降為-2價，即1mol的PbS參與反應，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為8e^-，當2mol的PbS參與反應，則在反應中發(fā)生轉(zhuǎn)移的電子為16mol，即16N_A；
故答案為：16N_A；
（3）①令溶液的體積為1L，則含有KCN為0.65g，則n=$\frac{m}{M}$=$\frac{0.65g}{65g/mol}$=0.01mol，則物質(zhì)的量濃度為c=$\frac{n}{V}$=$\frac{0.01mol}{1L}$=0.01mol/L；
反應中C元素化合價由KCN中+2價升高為KOCN中+4價，C元素被氧化；
故答案為：0.01；C；
②廢水中KCN的質(zhì)量為650mg/L×20L=13000mg=13g，物質(zhì)的量為$\frac{13g}{65g/mol}$=0.2mol，使KCN完全轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)，應生成CO、N₂，整個過程中C元素化合價由+2價升高為+4價，N元素化合價由-3價升高為0價，Cl元素化合價由0價降低為-1價，電子轉(zhuǎn)移守恒可知2×n（Cl₂）=0.2mol×（4-2）+0.2mol×[0-（-3）]，解得n（Cl₂）=0.5mol，故需要氯氣的質(zhì)量為0.5mol×71g/mol=35.5g，
故答案為：35.5．

點評 本題考查氧化還原反應有關(guān)計算，側(cè)重考查學生分析計算能力，明確反應過程中存在的轉(zhuǎn)移電子守恒、原子守恒是解本題關(guān)鍵，注意把握反應的特點，從元素化合價的角度認識氧化還原反應的相關(guān)概念，題目難度中等．