Question

在某反應(yīng)體系中存在六種物質(zhì)：Cr³⁺、S₂O₈^2-、Cr₂O₇^2-、H⁺、H₂O和SO₄^2-．已知在該反應(yīng)中氧化反應(yīng)只有Cr³⁺→Cr₂O₇^2-，反應(yīng)過(guò)程中需要Ag⁺作催化劑，并加熱．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）已知S₂O₈^2-離子中存在一個(gè)過(guò)氧鍵（-O-O-），則S₂O₈^2-離子中硫元素的化合價(jià)為

+6

價(jià)．
（2）寫出該反應(yīng)體系中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：

2Cr³⁺+3S₂O₈^2-+7H₂O

催化劑 .

△

Cr₂O₇^2-+6SO₄^2-+14H⁺

．
（3）催化劑往往參加反應(yīng)，改變反應(yīng)途徑．用兩個(gè)離子方程式表示Ag⁺的催化過(guò)程：

2Cr³⁺+6Ag⁺+7H₂O=Cr₂O₇^2-+6Ag↓+14H⁺

；

2Ag+S₂O₈^2-=2Ag⁺+2SO₄^2-

．

Answer 1

分析：（1）、S₂O₈^2-中存在一個(gè)過(guò)氧鍵（-O-O-），其中有2個(gè)氧原子為-1價(jià)，根據(jù)化合價(jià)代數(shù)和等于所帶電荷計(jì)算S₂O₈^2-中硫元素；
（2）、題目給出的六種物質(zhì)，已知Cr³⁺→Cr₂O₇^2-發(fā)生氧化反應(yīng)，一定有物質(zhì)發(fā)生還原反應(yīng)，S₂O₈^2-中存在一個(gè)過(guò)氧鍵（-O-O-），其中有2個(gè)氧原子為-1價(jià)，硫元素為+6價(jià)．SO₄^2-中硫元素為+6價(jià)，故氧元素化合價(jià)降低，S₂O₈^2-為氧化劑，根據(jù)原子守恒、電荷守恒、電子轉(zhuǎn)移守恒判斷H⁺、H₂O是反應(yīng)物還是生成物，配平書寫；
（3）、Ag⁺是強(qiáng)氧化劑，能把Cr³⁺氧化為Cr₂O₇^2-，Ag⁺本身被還原為Ag，S₂O₈^2-將Ag氧化為Ag⁺．

解答：解：（1）、S₂O₈^2-中存在一個(gè)過(guò)氧鍵（-O-O-），其中有2個(gè)氧原子為-1價(jià)，令S元素化合價(jià)為a，根據(jù)化合價(jià)代數(shù)和等于所帶電荷，則：2a+6×（-2）+2×（-1）=-2，解得a=6，故S₂O₈^2-中硫元素化合價(jià)為+6，
故答案為：+6；
（2）、題目給出的六種物質(zhì)，已知Cr³⁺→Cr₂O₇^2-發(fā)生氧化反應(yīng)，一定有物質(zhì)發(fā)生還原反應(yīng)，S₂O₈^2-中存在一個(gè)過(guò)氧鍵（-O-O-），其中有2個(gè)氧原子為-1價(jià)，硫元素為+6價(jià)．SO₄^2-中硫元素為+6價(jià)，故氧元素化合價(jià)降低，S₂O₈^2-為氧化劑，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒：2Cr³⁺+3S₂O₈^2-→Cr₂O₇^2-+6SO₄^2-，由電荷守恒可知H⁺是生成物，由電荷守恒可知H₂O是反應(yīng)物，配平后離子方程式為：2Cr³⁺+3S₂O₈^2-+7H₂O=Cr₂O₇^2-+6SO₄^2-+14H⁺，
故答案為：2Cr³⁺+3S₂O₈^2-+7H₂O=Cr₂O₇^2-+6SO₄^2-+14H⁺；
（3）Ag⁺是強(qiáng)氧化劑，能把Cr³⁺氧化為Cr₂O₇^2-，Ag⁺本身被還原為Ag，S₂O₈^2-將Ag氧化為Ag⁺，Ag⁺的催化過(guò)程的離子方程式為：6Ag⁺+2Cr³⁺+7H₂O=Cr₂O₇^2-+6Ag↓+14H⁺、S₂O₈^2-+2Ag=2Ag⁺+2SO₄^2-，
故答案為：6Ag⁺+2Cr³⁺+7H₂O=Cr₂O₇^2-+6Ag↓+14H⁺；S₂O₈^2-+2Ag=2Ag⁺+2SO₄^2-．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了氧化還原反應(yīng)配平、化合價(jià)計(jì)算、常用化學(xué)用語(yǔ)，題目難度較大，判斷S₂O₈^2-中元素的化合價(jià)及書寫離子方程式是關(guān)鍵．