Question

16．氧化還原反應(yīng)是化學(xué)反應(yīng)中的基本反應(yīng)之一，研究氧化還原反應(yīng)，對(duì)人類的進(jìn)步具有極其重要的意義．
（1）已知：2BrO₃^-+C1₂=Br₂+2C1O₃^-； 5C1₂+I₂+6H₂O=2HIO₃+10HC1；
C1O₃^-+5C1^-+6H⁺=3C1₂+3H₂O
則C1O₃^-、BrO₃^-、IO₃^-、C1₂的氧化性由弱到強(qiáng)的排序?yàn)镮O₃^-＜C1₂＜C1O₃^-＜BrO₃^-
（2）已知Fe³⁺的氧化性強(qiáng)于I₂，請(qǐng)你從所給試劑中選擇所需試劑，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)加以證明．（提示：請(qǐng)寫出實(shí)驗(yàn)步驟、現(xiàn)象及結(jié)論）①FeCl₃溶液 ②碘水 ③KI溶液 ④稀H₂SO₄ ⑤淀粉溶液
（3）二十世紀(jì)初期，化學(xué)家合成出極易溶于水的NaBH₄．在強(qiáng)堿性條件下，常用NaBH₄處理含Au³⁺的廢液生成單質(zhì)Au，已知，反應(yīng)后硼元素以BO₂^-形式存在，反應(yīng)前后硼元素化合價(jià)不變，且無氣體生成，則發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為8Au³⁺+3BH₄^-+24OH^-=8Au+3BO₂^-+18H₂O
（4）某強(qiáng)氧化劑[RO（OH）₂]⁺能將Na₂SO₃氧化．已知含2.0×10^-3mol[RO（OH）₂]⁺離子的溶液，恰好跟25.0mL 0.2mol/L 的Na₂SO₃溶液完全反應(yīng)，則反應(yīng)后R的化合價(jià)為0價(jià)．
（5）將32g 銅與140mL一定濃度的硝酸反應(yīng)，銅完全溶解產(chǎn)生的NO和NO₂混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L．請(qǐng)回答：
①待產(chǎn)生的氣體全部釋放后，向溶液加入V mL amol•L^-1的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu²⁺全部轉(zhuǎn)化成沉淀，則原硝酸溶液的濃度為$\frac{500+aV}{140}$mol/L．（用含V、a的式子表示）
①欲使銅與硝酸反應(yīng)生成的氣體在NaOH溶液中全部轉(zhuǎn)化為NaNO₃，至少需要H₂0₂的質(zhì)量為17g．

Answer 1

分析 （1）氧化劑氧化性強(qiáng)于氧化產(chǎn)物的氧化性；
（2）利用氯化鐵與KI反應(yīng)，用淀粉檢驗(yàn)有I₂生成；
（3）NaBH₄與Au³⁺發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成NaBO₂和Au，且反應(yīng)前后B的化合價(jià)不變，H元素化合價(jià)由-1價(jià)變?yōu)?價(jià)，Au³⁺由+3價(jià)變?yōu)?價(jià)，結(jié)合轉(zhuǎn)移電子守恒配平方程式；
（4）[RO（OH）₂]⁺離子中R的化合價(jià)為+5價(jià)，將Na₂SO₃氧化生成Na₂SO₄，令R元素在還原產(chǎn)物中化合價(jià)為a，結(jié)合氧化還原反應(yīng)中氧化劑和還原劑得失電子數(shù)目計(jì)算；
（5）①根據(jù)N原子守恒計(jì)算作氧化劑的硝酸的物質(zhì)的量，根據(jù)硝酸鈉的化學(xué)式計(jì)算起酸作用的硝酸，再根據(jù)物質(zhì)的量濃度公式計(jì)算硝酸的物質(zhì)的量濃度；
②縱觀整個(gè)過程，Cu失去電子等于過氧化氫獲得的電子，計(jì)算過氧化氫物質(zhì)，再根據(jù)m=nM計(jì)算．

解答 解：（1）由反應(yīng)①可知，氧化性BrO₃^-＞C1O₃^-，由反應(yīng)②可知，氧化性C1₂＞IO₃^-，由反應(yīng)③可知，氧化性C1O₃^-＞C1₂，故氧化性：IO₃^-＜C1₂＜C1O₃^-＜BrO₃^-，
故答案為：IO₃^-＜C1₂＜C1O₃^-＜BrO₃^-；
（2）選取含有Fe³⁺和I^-的試劑，若能生成I₂，則能使淀粉溶液變藍(lán)，實(shí)驗(yàn)方案為：取少量FeCl₃溶液于潔凈試管中，依次加入KI溶液和淀粉溶液，振蕩，若溶液變藍(lán)，證明Fe³⁺的氧化性強(qiáng)于I₂，
故答案為：取少量FeCl₃溶液于試管中，依次加入KI溶液和淀粉溶液，振蕩，若溶液變藍(lán)，證明Fe³⁺的氧化性強(qiáng)于I₂；
（3）NaBH₄與Au³⁺發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成NaBO₂和Au，反應(yīng)前后B的化合價(jià)不變，H元素化合價(jià)由-1價(jià)變?yōu)?價(jià)，Au³⁺由+3價(jià)變?yōu)?價(jià)，結(jié)合轉(zhuǎn)移電子守恒則離子方程式為：8Au³⁺+3BH₄^-+24OH^-=8Au+3BO₂^-+18H₂O；
故答案為：8Au³⁺+3BH₄^-+24OH^-=8Au+3BO₂^-+18H₂O；
（4）n（Na₂SO₃）=25×10^-3L×0.2mol/L=5×10^-3mol，被氧化后生成Na₂SO₄，
[RO（OH）₂]⁺離子中R的化合價(jià)為+5價(jià)，設(shè)還原后的化合價(jià)為a，
根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒：5×10^-3mol×（6-4）=2×10^-3mol×（5-a），
解得a=0，
故答案為：0；
（5）①將銅離子完全轉(zhuǎn)化為硝酸鈉時(shí)，根據(jù)鈉原子守恒得n（NaOH）=n（NaNO₃）=0.001aVmol，根據(jù)硝酸根離子守恒得起酸作用的硝酸的物質(zhì)的量=0.001aVmol，根據(jù)N原子守恒作氧化劑的硝酸的物質(zhì)的量=0.5mol，所以硝酸的物質(zhì)的量濃度=$\frac{0.5mol+0.001aV}{0.14L}$=$\frac{500+aV}{140}$mol/L，
故答案為：$\frac{500+aV}{140}$；
②縱觀整個(gè)過程，Cu失去電子等于過氧化氫獲得的電子，Cu的物質(zhì)的量為$\frac{32g}{64g/mol}$=0.5mol，需要過氧化氫物質(zhì)的量為$\frac{0.5mol×2}{2}$=0.5mol，故需要過氧化氫的質(zhì)量為0.5mol×34g/mol=17g，
故答案為：17．

點(diǎn)評(píng) 本題考查氧化性的比較、氧化還原反應(yīng)方程式的書寫以及計(jì)算等，（5）中注意運(yùn)用守恒思想解答，不能根據(jù)銅計(jì)算消耗硝酸的物質(zhì)的量，銅和硝酸反應(yīng)時(shí)，硝酸可能有剩余，為易錯(cuò)點(diǎn)．