Question

11．Ⅰ、請(qǐng)將5種物質(zhì)：N₂O、FeCl₂、Fe（NO₃）₃、HNO₃和FeCl₃分別填入下面對(duì)應(yīng)的橫線上，組成一個(gè)未配平的化學(xué)方程式：HNO₃+FeCl₂→N₂O+Fe（NO₃）₃+FeCl₃+H₂O（不需配平）
Ⅱ、（1）配平下列離子反應(yīng)方程式：
2Fe（OH）₃+（5-n）ClO^-+2nOH^-→2FeO₄^n-+（5-n）Cl^-+（n+3）H₂O
（2）已知有10.7g Fe（OH）₃參加反應(yīng)，共轉(zhuǎn)移了0.3N_A個(gè)電子，則n=2，F(xiàn)eO₄^n-中鐵元素的化合價(jià)為+6．
（3）根據(jù)所學(xué)的知識(shí)，推測(cè)FeO₄^n-能與下列BC（填序號(hào)）物質(zhì)反應(yīng)．
A．KMnO₄　　　B．SO₂　　　C．H₂S　　　D．O₂
（4）一定條件下，向含硝酸的廢水中加入CH₃OH，將HNO₃還原成N₂．若該反應(yīng)消耗32g CH₃OH轉(zhuǎn)移6mol電子，則參加反應(yīng)的還原劑和氧化劑的物質(zhì)的量之比是5：6．

Answer 1

分析 Ⅰ、元素處于最高價(jià)只有氧化性，元素居于低價(jià)有還原性，根據(jù)所給物質(zhì)的化合價(jià)情況來(lái)分析；
Ⅱ、（1）元素的化合價(jià)變化分別是：Fe元素由Fe（OH）₃中+3價(jià)變成^-FeO₄ⁿ中+（8-n）價(jià)，失去電子數(shù)為（5-n）個(gè)，Cl元素由ClO^-中的+1價(jià)變成Cl^-中的-1價(jià)，得電子數(shù)為2個(gè)；根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒，其最小公倍數(shù)為2（5-n），所以Fe（OH）₃計(jì)量數(shù)是2，ClO^-計(jì)量數(shù)是（5-n），并根據(jù)元素守恒進(jìn)行配平；
（2）反應(yīng)中Fe元素化合價(jià)升高，被氧化，Cl元素化合價(jià)降低，被還原，結(jié)合氧化還原反應(yīng)中氧化劑、還原劑得失電子數(shù)目相等計(jì)算；
（3）FeO₄^n-中Fe的化合價(jià)為+6價(jià)，為高價(jià)態(tài)，具有強(qiáng)氧化性，能和強(qiáng)還原性的物質(zhì)反應(yīng)；
（4）32gCH₃0H轉(zhuǎn)移6mol電子，即1mol還原劑參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移6mol電子，根據(jù)消耗甲醇的量和轉(zhuǎn)移電子的量來(lái)書寫方程式，并確定氧化劑和還原劑的量的多少；

解答 解：Ⅰ、所給的物質(zhì)組合中，HNO₃中氮元素化合價(jià)位于最高價(jià)，具有氧化性，對(duì)應(yīng)還原產(chǎn)物為N₂O，得電子數(shù)是4mol，能將還原性的4molFeCl₂氧化為Fe（NO₃）₃，4mol物質(zhì)失電子數(shù)是4mol，根據(jù)氫原子守恒，水在生成物中，故發(fā)生的反應(yīng)為：HNO₃+FeCl₂→N₂O+Fe（NO₃）₃+FeCl₃+H₂O，
故答案為：HNO₃；FeCl₂；N₂O；Fe（NO₃）₃；FeCl₃；
Ⅱ、（1）元素的化合價(jià)變化分別是：Fe元素由Fe（OH）₃中+3價(jià)變成^-FeO₄ⁿ中+（8-n）價(jià)，失去電子數(shù)為（5-n）個(gè)，Cl元素由ClO^-中的+1價(jià)變成Cl^-中的-1價(jià)，得電子數(shù)為2個(gè)；根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒，其最小公倍數(shù)為2（5-n），所以Fe（OH）₃計(jì)量數(shù)是2，ClO^-計(jì)量數(shù)是（5-n），并根據(jù)元素守恒進(jìn)行配平，故方程式2Fe（OH）₃+（5-n）ClO^-+2nOH^-→2FeO₄^n-+（5-n）Cl^-+（n+3）H₂O，
  故答案為：2； （5-n）； 2n；2；（ 5-n ）；（n+3）；
（2）n（Fe（OH）₃）=$\frac{10.7g}{107g/mol}$=0.1mol，設(shè)Fe被氧化生成的FeO₄^n-中Fe元素化合價(jià)為x，則0.1mol×（x-3）=0.3mol，x=6，由化合價(jià)代數(shù)和為0可知，n=2，
故答案為：2；+6；
（3）FeO₄^n-中Fe的化合價(jià)為+6價(jià)，為高價(jià)態(tài)，具有強(qiáng)氧化性，能和強(qiáng)還原性的物質(zhì)反應(yīng)．SO₂和H₂S具有還原性，故答案為：BC；
（4）消耗32g（1mol）CH₃OH轉(zhuǎn)移6mol電子，由CH₃OH中碳原子的化合價(jià)升高6，所以反應(yīng)后碳的化合價(jià)為+4，產(chǎn)物為CO₂，根據(jù)質(zhì)量守恒和化合價(jià)升降總數(shù)相等得：5CH₃OH+6HNO₃═5CO₂+3N₂+13H₂O，反應(yīng)中氧化劑是硝酸，還原劑是甲醇，參加反應(yīng)的還原劑和氧化劑的物質(zhì)的量之比是5：6，
故答案為：5：6．

點(diǎn)評(píng) 本題考查氧化還原反應(yīng)的計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力的考查，注意從元素化合價(jià)的角度解答該題，難度中等．