Question

11．化學中有一種在同種元素之間發生電子轉移的氧化還原反應，這種反應有時會因溶液酸堿性的變化而改變反應方向，如圖所示，甲、乙、丙三種物質中含有同一種元素．
（1）若乙為Cl₂，丙為KClO，則：
①甲的化學式為KCl．
②反應②的化學方程式為KCl+KClO+H₂SO₄=K₂SO₄+Cl₂↑+H₂O，該反應中被氧化與被還原的氯元素質量之比為1：1．
③若將反應①設計成原電池，正極反應過程為I（用“Ⅰ”或“Ⅱ”填空）．
（2）若甲、乙、丙中所含相同元素X的化合價分別為a、b、c，且a＜b＜c，反應①進行過程中其他元素化合價不變，則該反應中氧化產物與還原產物中X元素的物質的量之比為（b-a）：（c-b）（用a、b、c表示）

Answer 1

分析 （1）①若乙為Cl₂，丙為KClO，Cl₂和KOH反應生成KCl和KClO；
②在硫酸溶液中，KCl和KClO發生氧化還原反應生成Cl₂和H₂O，該反應中Cl元素化合價由-1價、+1價變為0價，失電子的Cl元素被氧化、得電子的Cl元素被還原；
③原電池中，正極上得電子發生還原反應；
（2）若甲、乙、丙中所含相同元素X的化合價分別為a、b、c，且a＜b＜c，反應①進行過程中其他元素化合價不變，根據轉移電子相等計算氧化產物和還原產物中X元素的物質的量之比．

解答 解：（1）①若乙為Cl₂，丙為KClO，Cl₂和KOH反應生成KCl和KClO，所以甲為KCl，故答案為：KCl；
②在硫酸溶液中，KCl和KClO發生氧化還原反應生成Cl₂和H₂O，該反應中Cl元素化合價由-1價、+1價變為0價，失電子的Cl元素被氧化、得電子的Cl元素被還原，反應方程式為KCl+KClO+H₂SO₄=K₂SO₄+Cl₂↑+H₂O，KCl中Cl元素被氧化、KClO中Cl元素被還原，所以被氧化和被還原的Cl的質量之比等于其計量數之比為1：1，
故答案為：KCl+KClO+H₂SO₄=K₂SO₄+Cl₂↑+H₂O，1：1；
③原電池中，正極上得電子發生還原反應，生成KCl時得電子發生還原反應，所以正極反應過程為I，
故答案為：I；
（2）若甲、乙、丙中所含相同元素X的化合價分別為a、b、c，且a＜b＜c，反應①進行過程中其他元素化合價不變，每個X得電子數為（b-a）、每個X失電子數為（c-b），根據轉移電子相等得，失電子和得電子的X之比為（b-a）：（c-b），氧化產物和還原產物中X的物質的量之比等于還原劑和氧化劑的物質的量之比為（b-a）：（c-b），故答案為：（b-a）：（c-b）．

點評 本題考查無機物推斷，為高頻考點，側重考查基本原理，涉及氧化還原反應、原電池原理，明確氧化還原反應中轉移電子相等是解本題關鍵，難點是（2）題計算，題目難度中等．