Question

【題目】氧化還原反應(yīng)是中學(xué)化學(xué)中常見(jiàn)且重要的一類反應(yīng)，回答下列問(wèn)題：

(1)下列金屬單質(zhì)參加的化學(xué)反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)，都是金屬失電子。

①相同質(zhì)量的鈉分別與氧氣反應(yīng)，全部生成氧化鈉和全部生成過(guò)氧化鈉兩種情況下轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目之比是________；

②分別取W克鈉、鐵、鋁與足量的鹽酸反應(yīng)，失去電子的物質(zhì)的量之比是________；③分別取含0.1mol H2SO4的稀硫酸和含0.1mol NaOH的氫氧化鈉溶液于兩支試管中，分別加入足量的鋁粉充分反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣 (同溫同壓下)的體積之比是________。

(2)某氧化還原反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物共五種物質(zhì)：O2、H2CrO4、Cr(OH)3、H2O、H2O2。

已知該反應(yīng)中H2O2轉(zhuǎn)化為氧氣。

①該反應(yīng)中的還原劑是____________；

②如果化學(xué)方程式中Cr(OH)3和H2O2的物質(zhì)的量之比為2:3，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式，并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目_________________；

③如果反應(yīng)中轉(zhuǎn)移了3a mol電子，則產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為______L。

Answer 1

【答案】1∶1 1/23:1/28:1/9 2∶3 H2O2 ===2Cr(OH)3↓＋3O2↑＋2H2O 33.6a L

【解析】

（1）①鈉與氧氣反應(yīng)，無(wú)論是生成氧化鈉，還是過(guò)氧化鈉，其中鈉元素都是+1價(jià)。

②根據(jù)Na→Na+，Fe→Fe2+，Al→Al3+來(lái)解答。

③根據(jù)2Al+ 6H+= 2Al3++ 3H2↑，2Al + 2OH-+ 2H2O=2AlO2-+ 3H2↑來(lái)解答。

（2）①H2O2轉(zhuǎn)化為氧氣，O元素的化合價(jià)由-1價(jià)升高為0價(jià)，則H2O2為還原劑。

②H2O2轉(zhuǎn)化為氧氣，O元素的化合價(jià)由-1價(jià)升高為0價(jià)，有元素化合價(jià)升高，必有元素化合價(jià)降低，從題給物質(zhì)可看出化合價(jià)降低的元素是Cr。

③根據(jù)方程式2H2CrO4+3H2O2=2Cr(OH)3↓＋3O2↑＋2H2O來(lái)解答。

（1）①鈉與氧氣反應(yīng)，無(wú)論是生成氧化鈉，還是過(guò)氧化鈉，其中鈉元素都是+1價(jià)，相同質(zhì)量的鈉分別與氧氣反應(yīng)，全部生成氧化鈉和全部生成過(guò)氧化鈉兩種情況下轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目之比是1:1，故答案為：1:1。

②W克鈉、鐵、鋁的物質(zhì)的量分別為：W/23mol，W/56mol，W/27mol，Na→Na+，Fe→Fe2+，Al→Al3+，與足量的鹽酸反應(yīng)，失去電子的物質(zhì)的量之比是W/23mol：W/56mol×2：W/27mol×3=1/23:1/28:1/9，故答案為：1/23:1/28:1/9。

③鋁粉和H2SO4反應(yīng)的離子方程式為：2Al+ 6H+= 2Al3++ 3H2↑，

0.2mol 0.1mol

鋁粉和氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式為：2Al + 2OH-+ 2H2O=2AlO2-+ 3H2↑，

0.1mol 0.15mol

同溫同壓下，氣體的體積比等于物質(zhì)的量之比，故體積之比是2:3。

故答案為：2:3。

（2）①H2O2轉(zhuǎn)化為氧氣，O元素的化合價(jià)由-1價(jià)升高為0價(jià)，則H2O2為還原劑，故答案為：H2O2；

②H2O2轉(zhuǎn)化為氧氣，O元素的化合價(jià)由-1價(jià)升高為0價(jià)，有元素化合價(jià)升高，必有元素化合價(jià)降低，從題給物質(zhì)可看出化合價(jià)降低的元素是Cr，發(fā)生還原過(guò)程的是H2CrO4→Cr(OH)3，已知化學(xué)方程式中Cr(OH)3和H2O2的物質(zhì)的量之比為2:3，根據(jù)得失電子守恒配平該氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2H2CrO4 +3H2O2==2Cr(OH)3↓＋3O2↑＋2H2O，并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：==2Cr(OH)3↓＋3O2↑＋2H2O，故答案為：=2Cr(OH)3↓＋3O2↑＋2H2O。

③根據(jù)方程式可以看出當(dāng)轉(zhuǎn)移6mol電子時(shí)，生成氧氣為3mol，如果反應(yīng)中轉(zhuǎn)移了3a mol電子，生成氧氣為1.5amol，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為33.6a L，故答案為：33.6a L。