Question

【題目】已知：①Fe+H2SO4(稀)=FeSO4+H2↑

②Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+2H2O+SO2↑

③KClO3+6HCl(濃)=KCl+3Cl2↑+3H2O。

試回答下列問題：

(1)當(dāng)反應(yīng)①轉(zhuǎn)移3mol電子時(shí)，消耗H2SO4的質(zhì)量是___g，產(chǎn)生氫氣的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）_____L。

(2)反應(yīng)②中_______作氧化劑，________是氧化產(chǎn)物。

(3)當(dāng)反應(yīng)②中生成11.2LSO2氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)時(shí)，被還原的H2SO4的物質(zhì)的量是____。

(4)用雙線橋法表示反應(yīng)②電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目(在化學(xué)方程式上標(biāo)出)_______。

(5)反應(yīng)③中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為________。

Answer 1

【答案】147 33.6 H2SO4(濃) CuSO4 0.5mol 5：1

【解析】

(1)根據(jù)元素化合價(jià)升降總數(shù)等于反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移總數(shù)，結(jié)合n=、V=n·Vm計(jì)算；

(2)根據(jù)元素化合價(jià)升高，失去電子，該物質(zhì)被氧化產(chǎn)生氧化產(chǎn)物，該物質(zhì)作還原劑；元素化合價(jià)降低，獲得電子，該物質(zhì)被還原產(chǎn)生還原產(chǎn)物，該物質(zhì)作氧化劑分析；

(3)由V=n·Vm計(jì)算SO2的物質(zhì)的量，結(jié)合反應(yīng)的H2SO4中元素化合價(jià)變化情況判斷其作用；

(4)根據(jù)元素化合價(jià)升高，失去電子；元素化合價(jià)降低，獲得電子，電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等分析。

(5)根據(jù)還原劑失去電子，變?yōu)檠趸�產(chǎn)物；氧化劑獲得電子，變?yōu)檫�原產(chǎn)物分析。

(1)①根據(jù)反應(yīng)Fe+H2SO4(稀)=FeSO4+H2↑方程式可知：反應(yīng)消耗1mol硫酸，轉(zhuǎn)移2mol電子，產(chǎn)生1molH2，則當(dāng)轉(zhuǎn)移3mol電子時(shí)，消耗H2SO4的物質(zhì)的量是1.5mol，其質(zhì)量是m=1.5mol×98g/mol=147g，同時(shí)產(chǎn)生氫氣1.5mol，其在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積V=1.5mol×22.4L/mol=33.6L。

②在反應(yīng)Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+2H2O+SO2↑中，S元素的化合價(jià)由反應(yīng)前H2SO4中的+6價(jià)變?yōu)榉磻?yīng)后SO2中的+4價(jià)，化合價(jià)降低，獲得電子，被還原，H2SO4(濃)作氧化劑；Cu元素的化合價(jià)由反應(yīng)前Cu單質(zhì)的0價(jià)變?yōu)榉磻?yīng)后CuSO4中的+2價(jià)，化合價(jià)升高，失去電子，被氧化，所以Cu是還原劑，CuSO4是氧化產(chǎn)物；

(3)當(dāng)反應(yīng)②中生成11.2LSO2氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)時(shí)，n(SO2)==0.5mol，在該反應(yīng)中，每有2mol硫酸參加反應(yīng)，被還原的H2SO4的物質(zhì)的量是1mol，同時(shí)產(chǎn)生1molSO2，則反應(yīng)產(chǎn)生0.5molSO2氣體，被還原的H2SO4的物質(zhì)的量是0.5mol。

(4)在反應(yīng)Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+2H2O+SO2↑中，Cu元素的化合價(jià)由反應(yīng)前Cu單質(zhì)的0價(jià)變?yōu)榉磻?yīng)后CuSO4中的+2價(jià)，化合價(jià)升高2價(jià)，失去2e-；S元素的化合價(jià)由反應(yīng)前H2SO4中的+6價(jià)變?yōu)榉磻?yīng)后SO2中的+4價(jià)，化合價(jià)降低2價(jià)，獲得2e-，用雙線橋法表示反應(yīng)②電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目為：。

(5)反應(yīng)③KClO3+6HCl(濃)=KCl+3Cl2↑+3H2O中，Cl元素由反應(yīng)前KClO3中的+5價(jià)變?yōu)榉磻?yīng)后Cl2中的0價(jià)，化合價(jià)降低，獲得電子5e-，KClO3是氧化劑，Cl2是還原產(chǎn)物；Cl元素由反應(yīng)前KCl中的-1價(jià)變?yōu)榉磻?yīng)后Cl2中的0價(jià)，化合價(jià)升高，失去電子5×e-，KCl是還原劑，Cl2是氧化產(chǎn)物；Cl2既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物，其中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為5：1。