Question

7．運用氧化還原反應的有關知識回答下列問題．
（1）在下列反應中：
A．2F₂+2H₂O═4HF+O₂  B．2Na+2H₂O═2NaOH+H₂↑ C．CaO+H₂O═Ca（OH）₂  D．2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑
①水只作氧化劑的是B，
②水既作氧化劑又作還原劑的是D．
（2）已知銅在常溫下能被稀硝酸溶解，其反應的化學方程式如下：
3Cu+8HNO₃═3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O
①用雙線橋法分析上述反應（只需標出電子得失的方向和數目）
3Cu+8HNO₃═3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O
②上述反應中氧化劑是HNO₃，氧化產物是Cu（NO₃）₂；
③上述反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比為2：3；
④若反應中轉移了0.6mol電子，產生的氣體在標準狀況下的體積是4.48L．
（3）R₂O₈^n-離子在一定條件下可把Mn²⁺氧化為MnO₄^-，若反應后R₂O₈^n-離子變RO₄^2-離子，又知反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比為5：2，則n值是2．

Answer 1

分析 （1）根據元素化合價是否發生變化，以及變化的趨勢判斷物質在氧化還原反應中的表現的性質；
（2）3Cu+8HNO₃═3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O中，Cu元素的化合價由0升高為+2價，N元素的化合價由+5價降低為+2價，該反應轉移6e^-，以此來解答；
（3）先根據化合價的變化判斷氧化劑和還原劑，然后根據原子守恒配平方程式，再根據電荷守恒判斷n值．

解答 解：（1）2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑中，H元素化合價降低，被還原，則水只是氧化劑；反應2F₂+2H₂O=4HF+O₂↑中，O元素化合價升高，被氧化，水只是還原劑；反應2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑中，H、O元素化合價變化，水既是氧化劑，又是還原劑，反應CaO+H₂O=Ca（OH）₂中，H、O元素化合價沒有發生變化，水既不是氧化劑，又不是還原劑，綜上：①水只作氧化劑的是B，故答案為：B；
②水既作氧化劑又作還原劑的是D，故答案為：D；
（2）①該反應中Cu元素化合價由0價變為+2價、部分N元素化合價由+5價變為+2價，其得失電子最小公倍數是6，
用雙線橋標出該反應電子轉移的方向和數目為，
故答案為：；
②N元素的化合價降低，則HNO₃為氧化劑，Cu元素被氧化，則氧化產物為Cu（NO₃）₂，
故答案為：HNO₃；Cu（NO₃）₂；
③Cu為還原劑，HNO₃為氧化劑，3molCu失去電子與2molN得到電子相同，則氧化劑與還原劑的物質的量之比為2：3，故答案為：2：3；
④該反應轉移6e^-，若反應中轉移了0.6mol電子，產生的氣體在標準狀況下的體積是0.2mol×22.4L/mol=4.48L，故答案為：4.48L；
（3）該反應中，錳元素的化合價變化為+2價→+7價，失電子化合價升高，錳離子作還原劑；氧元素的化合價不變，所以R元素得電子化合價降低，R₂O₈^n-作氧化劑，即R₂O₈^n-與Mn²⁺的物質的量之比為5：2，根據各元素的原子守恒寫出并配平該方程式為8H₂O+5R₂O₈^n-+2Mn²⁺=2MnO₄^-+10RO₄^2-+16H⁺，根據電荷守恒得-5n+2×2=-1×2+（-2×10）+1×16，n=2，故答案為：2．

點評 本題考查氧化還原反應，把握反應中元素的化合價變化為解答的關鍵，側重電子的轉移、氧化劑和還原劑的判斷及計算的考查，注意從化合價角度分析，難度不大．