Question

17．已知：
Ⅰ．NaBiO₃是微溶于水的黃色固體．
Ⅱ．實驗室可用KMnO₄和鹽酸反應制Cl₂，化學方程式為：2KMnO₄+16HCl═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O
（1）將NaBiO₃固體加入到MnSO₄和H₂SO₄的混合溶液里加熱，發生的反應為：
10NaBiO₃+4MnSO₄+14H₂SO₄→3Na₂SO₄+5Bi₂（SO₄）₃+4NaMnO₄+14H₂O
請配平該反應方程式．
（2）上述反應中氧化劑是NaBiO₃被氧化的元素是+2 價的Mn．
（3）若有2mol氧化劑在上述反應中被還原，則生成的MnO₄^-被還原為Mn²⁺時，能將4molHCl氧化成Cl₂．
（4）寫出NaBiO₃固體溶于鹽酸時發生反應的離子方程式NaBiO₃+6H⁺+2Cl^-=Na⁺+Bi³⁺+Cl₂↑+3H₂O．

Answer 1

分析 （1）反應中NaBiO₃→Bi₂（SO₄）₃，Bi元素化合價由+5價降低為+3價，共降低4價，MnSO₄→NaMnO₄，Mn元素化合價由+2價升高為+7價，共升高5價，化合價升降最小公倍數為20，故Bi₂（SO₄）₃系數為5，MnSO₄系數為4，根據元素守恒判斷其它物質的系數，配平反應的化學方程式；
（2）化合價降低的元素所在的反應物是氧化劑，化合價升高元素所在的物質被氧化；
（3）根據反應中的電子守恒知識來計算；
（4）NaBiO₃固體溶于鹽酸時發生反應生成氯氣、氯化鈉、氯化鉍水溶液，據此書寫離子方程式．

解答 解：（1）反應中NaBiO₃→Bi₂（SO₄）₃，Bi元素化合價由+5價降低為+3價，共降低4價，MnSO₄→NaMnO₄，Mn元素化合價由+2價升高為+7價，共升高5價，化合價升降最小公倍數為20，故Bi₂（SO₄）₃系數為5，MnSO₄系數為4，根據元素守恒可知，NaBiO₃的系數為10，NaMnO₄系數為4，根據鈉元素守恒可知Na₂SO₄的系數為3，根據硫酸根守恒可知H₂SO₄的系數為14，根據氫元素守恒可知H₂O的系數為14，配平反應的化學方程式為：10NaBiO₃+4MnSO₄+14H₂SO₄=3Na₂SO₄+5Bi₂（SO₄）₃+4NaMnO₄+14H₂O；故答案為：10；4；14；3；5；4；14；
（2）化合價降低的元素所在的反應物NaBiO₃是氧化劑，化合價升高元素+2價的Mn被氧化，故答案為：NaBiO₃；+2價的Mn；
（3）根據反應：10NaBiO₃+4MnSO₄+14H₂SO₄=3Na₂SO₄+5Bi₂（SO₄）₃+4NaMnO₄+14H₂O；若有2mol氧化劑NaBiO₃在上述反應中被還原，則生成0.8mol的MnO₄^-，0.8mol高錳酸根離子被還原為Mn²⁺時，轉移電子是4mol，根據電子守恒，能將4molHCl氧化成Cl₂，故答案為：4；
（4）NaBiO₃固體溶于鹽酸時發生反應生成氯氣、氯化鈉、氯化鉍，即NaBiO₃+6H⁺+2Cl^-=Na⁺+Bi³⁺+Cl₂↑+3H₂O．
故答案為：NaBiO₃+6H⁺+2Cl^-=Na⁺+Bi³⁺+Cl₂↑+3H₂O．

點評 本題考查了氧化性強弱的判斷、氧化還原反應的配平、計算以及離子方程式的書寫等，難度中等，關鍵是掌握氧化還原反應的配平方法．