Question

【題目】已知：①Fe+H2SO4(稀)=FeSO4+H2↑

②Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+2H2O+SO2↑

③KClO3+6HCl(濃)=KCl+3Cl2↑+3H2O。

試回答下列問題：

(1)當反應①轉移3mol電子時，消耗H2SO4的質量是___g，產生氫氣的體積（標準狀況）_____L。

(2)反應②中_______作氧化劑，________是氧化產物。

(3)當反應②中生成11.2LSO2氣體(標準狀況下)時，被還原的H2SO4的物質的量是____。

(4)用雙線橋法表示反應②電子轉移的方向和數目(在化學方程式上標出)_______。

(5)反應③中氧化產物與還原產物的物質的量之比為________。

Answer 1

【答案】147 33.6 H2SO4(濃) CuSO4 0.5mol 5：1

【解析】

(1)根據元素化合價升降總數等于反應中電子轉移總數，結合n=、V=n·Vm計算；

(2)根據元素化合價升高，失去電子，該物質被氧化產生氧化產物，該物質作還原劑；元素化合價降低，獲得電子，該物質被還原產生還原產物，該物質作氧化劑分析；

(3)由V=n·Vm計算SO2的物質的量，結合反應的H2SO4中元素化合價變化情況判斷其作用；

(4)根據元素化合價升高，失去電子；元素化合價降低，獲得電子，電子轉移數目相等分析。

(5)根據還原劑失去電子，變為氧化產物；氧化劑獲得電子，變為還原產物分析。

(1)①根據反應Fe+H2SO4(稀)=FeSO4+H2↑方程式可知：反應消耗1mol硫酸，轉移2mol電子，產生1molH2，則當轉移3mol電子時，消耗H2SO4的物質的量是1.5mol，其質量是m=1.5mol×98g/mol=147g，同時產生氫氣1.5mol，其在標準狀況下的體積V=1.5mol×22.4L/mol=33.6L。

②在反應Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+2H2O+SO2↑中，S元素的化合價由反應前H2SO4中的+6價變為反應后SO2中的+4價，化合價降低，獲得電子，被還原，H2SO4(濃)作氧化劑；Cu元素的化合價由反應前Cu單質的0價變為反應后CuSO4中的+2價，化合價升高，失去電子，被氧化，所以Cu是還原劑，CuSO4是氧化產物；

(3)當反應②中生成11.2LSO2氣體(標準狀況下)時，n(SO2)==0.5mol，在該反應中，每有2mol硫酸參加反應，被還原的H2SO4的物質的量是1mol，同時產生1molSO2，則反應產生0.5molSO2氣體，被還原的H2SO4的物質的量是0.5mol。

(4)在反應Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+2H2O+SO2↑中，Cu元素的化合價由反應前Cu單質的0價變為反應后CuSO4中的+2價，化合價升高2價，失去2e-；S元素的化合價由反應前H2SO4中的+6價變為反應后SO2中的+4價，化合價降低2價，獲得2e-，用雙線橋法表示反應②電子轉移的方向和數目為：。

(5)反應③KClO3+6HCl(濃)=KCl+3Cl2↑+3H2O中，Cl元素由反應前KClO3中的+5價變為反應后Cl2中的0價，化合價降低，獲得電子5e-，KClO3是氧化劑，Cl2是還原產物；Cl元素由反應前KCl中的-1價變為反應后Cl2中的0價，化合價升高，失去電子5×e-，KCl是還原劑，Cl2是氧化產物；Cl2既是氧化產物又是還原產物，其中氧化產物與還原產物的物質的量之比為5：1。