Question

16．在一個(gè)氧化還原反應(yīng)的體系中，共有H₂O、ClO^-、CN^-、HCO₃^-、N₂、Cl^-六種物質(zhì)．在反應(yīng)過程中測(cè)得ClO^-和N₂的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如圖所示．下列有關(guān)判斷中正確的是（　�。�

• A． 還原劑是含CN^-的物質(zhì)，氧化產(chǎn)物只有N₂
• B． 氧化劑是ClO^-，還原產(chǎn)物是HCO₃^-
• C． 配平后氧化劑與還原劑的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為4：1
• D． 標(biāo)準(zhǔn)狀況下，若生成2.24LN₂，則轉(zhuǎn)移電子數(shù)為N_A

Answer 1

分析 由曲線變化圖可知，隨反應(yīng)進(jìn)行ClO^-的物質(zhì)的量降低，N₂的物質(zhì)的量增大，故ClO^-為反應(yīng)物，N₂是生成物，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移相等可知，CN^-是反應(yīng)物，由氯元素守恒可知Cl^-是生成物，由碳元素守恒可知HCO₃^-是生成物，由氫元素守恒可知H₂O是反應(yīng)物．反應(yīng)中Cl元素化合價(jià)由+1價(jià)降低為-1價(jià)，化合價(jià)總共降低2價(jià)，C元素化合價(jià)由+2價(jià)升高為+4價(jià)，N元素化合價(jià)由-3價(jià)升高為0價(jià)，化合價(jià)升降最小公倍數(shù)為2[（4-2）+（3-0）]=10價(jià)，故CN^-系數(shù)為2，ClO^-系數(shù)為5，由元素守恒可知HCO₃^-系數(shù)為2，N₂系數(shù)為1，Cl^-系數(shù)為5，H₂O系數(shù)為1，反應(yīng)方程式為2CN^-+5ClO^-+H₂O=2HCO₃^-+N₂↑+5Cl^-．

解答 解：由曲線變化圖可知，隨反應(yīng)進(jìn)行ClO^-的物質(zhì)的量降低，N₂的物質(zhì)的量增大，故ClO^-為反應(yīng)物，N₂是生成物，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移相等可知，CN^-是反應(yīng)物，由氯元素守恒可知Cl^-是生成物，由碳元素守恒可知HCO₃^-是生成物，由氫元素守恒可知H₂O是反應(yīng)物．反應(yīng)中Cl元素化合價(jià)由+1價(jià)降低為-1價(jià)，化合價(jià)總共降低2價(jià)，C元素化合價(jià)由+2價(jià)升高為+4價(jià)，N元素化合價(jià)由-3價(jià)升高為0價(jià)，化合價(jià)總共升降最小公倍數(shù)為2[（4-2）+（3-0）]=10價(jià)，故CN^-系數(shù)為2，ClO^-系數(shù)為5，由元素守恒可知HCO₃^-系數(shù)為2，N₂系數(shù)為1，Cl^-系數(shù)為5，H₂O系數(shù)為1，反應(yīng)方程式為2CN^-+5ClO^-+H₂O=2HCO₃^-+N₂↑+5Cl^-．
A、反應(yīng)中，C元素化合價(jià)由CN^-中+2價(jià)升高為HCO₃^-中+4價(jià)，N元素化合價(jià)由CN^-中-3價(jià)升高為N₂中0價(jià)，可知氧化產(chǎn)物有HCO₃^-、N₂，故A錯(cuò)誤；
B、反應(yīng)中Cl元素化合價(jià)由ClO^-中+1價(jià)降低為Cl^-中-1價(jià)，ClO^-是氧化劑，還原產(chǎn)物是Cl^-，故B錯(cuò)誤；
C、由上述分析可知，反應(yīng)為2CN^-+5ClO^-+H₂O=2HCO₃^-+N₂↑+5Cl^-，反應(yīng)中是CN^-是還原劑，ClO^-是氧化劑，氧化劑與還原劑的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為5：2，故C錯(cuò)誤；
D、2.24LN₂（標(biāo)準(zhǔn)狀況）的物質(zhì)的量為0.1mol，所以參加反應(yīng)的ClO^-的物質(zhì)的量為0.5mol，反應(yīng)中只有氯元素化合價(jià)降低，由ClO^-中+1價(jià)降低為Cl^-中-1價(jià)，所以轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.5mol×2×N_Amol^-1=N_A，故D正確．
故選：D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查氧化還原反應(yīng)計(jì)算、基本概念等，難度中等，根據(jù)曲線變化圖分析反應(yīng)物、產(chǎn)物，利用守恒生成方程式是關(guān)鍵．