Question

仔細(xì)閱讀下列三段文字
①由稀有氣體元素Xe（氙）與氧元素形成的一種共價(jià)化合物XeO₃極不穩(wěn)定，易轉(zhuǎn)化為單質(zhì)而呈強(qiáng)氧化性．將適量的XeO₃投入含Mn²⁺的水溶液中，溶液逐漸變?yōu)樽霞t色且pH不斷減小．
②將0.08mol KMnO₄固體（質(zhì)量為12.64g）加熱一段時(shí)間后，收集到a molO₂；向反應(yīng)后殘留的固體中加入足量的濃鹽酸，又收集到b molCl₂，此時(shí)Mn元素全部以Mn²⁺的形式存在于溶液中．
③氧化還原反應(yīng)中實(shí)際上包含氧化和還原兩個(gè)過(guò)程．下面是一個(gè)還原過(guò)程的反應(yīng)式：Cl₂+2e^-=2Cl^-
回答問(wèn)題：
（1）試寫出①有關(guān)的離子方程式：

 

．
（2）通過(guò)對(duì)第②段文字中提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行推導(dǎo)和計(jì)算可得出：a+b最小值為

 

．當(dāng)a+b=0.18時(shí)，KMnO₄固體（質(zhì)量為12.64g）加熱一段時(shí)間后殘留固體的質(zhì)量為

 

．
（3）下列四種物質(zhì)中能使③中的還原過(guò)程發(fā)生的物質(zhì)是

 

．
A．Na₂CO₃     B．KMnO₄    C．XeO₃    D．Na₂SO₃
將該反應(yīng)的氧化劑和還原劑的化學(xué)式及其配平后的系數(shù)填入下列方框中，并用單線橋表示電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：

Answer 1

考點(diǎn)：氧化還原反應(yīng)的計(jì)算,氧化還原反應(yīng)

專題：氧化還原反應(yīng)專題

分析：（1）反應(yīng)中Xe元素化合價(jià)由XeO₃+6價(jià)降低為Xe中0價(jià)，總共降低6價(jià)，Mn元素化合價(jià)由Mn²⁺中+2價(jià)升高為MnO₄^-中+7價(jià)，總共升高5價(jià)，化合價(jià)最小公倍數(shù)為30，故XeO₃系數(shù)為5，故Mn²⁺系數(shù)為6，再結(jié)合原子守恒配平；
（2）Mn元素的化合價(jià)降低5，Cl元素的化合價(jià)升高1，由電子守恒和原子守恒配平；在氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)相等，所以反應(yīng)過(guò)程中錳元素得到的電子數(shù)等于O元素、Cl元素失去的電子數(shù)，結(jié)合極限法計(jì)算；
（3）還原過(guò)程的反應(yīng)式：Cl₂+2e^-═2Cl^-，Cl元素的化合價(jià)降低，則選項(xiàng)中物質(zhì)作還原劑，只有Na₂SO₃符合，由電子守恒可知，Cl₂、=Na₂SO₃的化學(xué)計(jì)算數(shù)相同，均為1時(shí)轉(zhuǎn)移2e^-，以此來(lái)解答．

解答： 解：（1）反應(yīng)中Xe元素化合價(jià)由XeO₃+6價(jià)降低為Xe中0價(jià)，總共降低6價(jià)，Mn元素化合價(jià)由Mn²⁺中+2價(jià)升高為MnO₄^-中+7價(jià)，總共升高5價(jià)，化合價(jià)最小公倍數(shù)為30，故XeO₃系數(shù)為5，故Mn²⁺系數(shù)為6，再結(jié)合原子守恒配平后方程式為5XeO₃+6Mn²⁺+9H₂O=6MnO₄^-+5Xe↑+18H⁺，
故答案為：5XeO₃+6Mn²⁺+9H₂O=6MnO₄^-+5Xe↑+18H⁺；
（2）高錳酸鉀和濃鹽酸之間的反應(yīng)為2KMnO₄+16HCl=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，上述過(guò)程中，錳元素得到的電子數(shù)等于O元素、Cl元素失去的電子數(shù)，
所以0.08mol×（7-2）=2a×（2-0）mol+2b（1-0）mol，則2a+b=0.2，a+b=0.2-a，
當(dāng)高錳酸鉀不分解生成氧氣時(shí)，a=0，當(dāng)高錳酸鉀完全分解生成氧氣時(shí)，生成氧氣的物質(zhì)的量為0.04mol，所以x的取值范圍為：0≤a≤0.04，
所以0.16≤a+b≤0.2，即最大值為0.2，最小值為0.16，KMnO₄固體（質(zhì)量為12.64g）加熱一段時(shí)間，發(fā)生反應(yīng)：2KMnO₄

△   .

K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，得到的固體是錳酸鉀和二氧化錳的混合物，質(zhì)量為12.64g的高錳酸鉀分解得到錳酸鉀和二氧化錳的質(zhì)量和為：7.88g+3.52g=12.0g，即加熱后殘留固體的質(zhì)量為12.0g．
故答案為：0.16；12.0g；
（3）還原過(guò)程的反應(yīng)式：Cl₂+2e^-═2Cl^-，Cl元素的化合價(jià)降低，則選項(xiàng)中物質(zhì)作還原劑，只有Na₂SO₃符合，由電子守恒可知，Cl₂、Na₂SO₃的化學(xué)計(jì)算數(shù)相同，均為1時(shí)轉(zhuǎn)移2e^-，S失去電子，電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目為，故答案為：D；．

點(diǎn)評(píng)：本題考查氧化還原反應(yīng)，為高頻考點(diǎn)，把握反應(yīng)中元素的化合價(jià)變化為解答的關(guān)鍵，側(cè)重氧化還原反應(yīng)基本概念、計(jì)算的考查，注意從化合價(jià)角度和習(xí)題信息角度分析，題目難度不大．