Question

【題目】（1）下列變化一定加入還原劑才能實現的是______________（填序號）

①Fe2+→Fe ②CO2→HCO3-③ MnO4-→Mn2+ ④SO2→SO3 ⑤KMnO4→MnO2 ⑥ HCl→Cl2 ⑦SO32-→SO2 ⑧NH4+→NH3

（2）我國古代四大發明之一的黑火藥是由硫粉、硝酸鉀和木炭按一定比例混合而成，爆炸時的反應為S+ 2KNO3 +3C = K2S + N2↑ + 3CO2↑，反應中被還原的物質是 ___________（填化學式）

（3）NaH可在野外作生氫劑，反應原理為NaH + H2O = NaOH + H2↑，該反應中氧化產物和還原產物的質量比為____________ 。

（4）2KMnO4 + 16HCl（濃） = 2KCl + 2MnCl2 +5Cl2↑ + 8H2O，用單線橋標出電子轉移的方向和數目__________；HCl表現出的性質是 ___________________。

（5）取300mL 0.2mol· L-1的KI溶液與一定量的酸性KMnO4溶液恰好反應，生成等物質的量的I2和KIO3，則消耗KMnO4的物質的量是 _________mol。

（6）為了檢驗某含有NaHCO3雜質的Na2CO3樣品的純度，現將w1g樣品加熱，其質量變為w2 g，則該樣品的純度（質量分數）是______________ （用含w1和w2的式子表示）。

（7）取50mL含Na2CO3和Na2SO4的混合溶液與過量鹽酸反應，生成2.24L CO2（標準狀況），然后加入足量的Ba（OH）2溶液，得到的沉淀的質量為2.33g。試計算原混合溶液中Na+的物質的量濃度______ mol/L。

Answer 1

【答案】①③ S、KNO3 1:1 = 2KCl +2MnCl2 + 5Cl2↑ + 8H2O 還原性和酸性 0.032 4.4

【解析】

(1)還原劑失去電子，化合價升高。如果變化需要加入還原劑才能實現，說明該物質一定得到電子，化合價一定降低。

（2）化學反應中，所含元素化合價降低的反應物是還原劑，被氧化；

（3）NaH + H2O = NaOH + H2↑，NaH中H元素化合價由-1升高為0，H2O中H元素由+1降低為0，H2既是氧化產物又是還原產物；

（4）2KMnO4 + 16HCl（濃） = 2KCl + 2MnCl2 +5Cl2↑ + 8H2O，錳元素化合價從+7價降低到+2價，得到5個電子，氯元素化合價從-1價升高為0價，失去1個電子；

（5）根據得失電子守恒計算消耗KMnO4的物質的量；

（6）碳酸氫鈉分解為碳酸鈉、水、二氧化碳，所以固體質量減少；

（7）碳酸鈉與鹽酸反應放出二氧化碳，硫酸鈉與Ba（OH）2溶液反應生成硫酸鋇沉淀。

（1）①Fe2+→Fe，鐵元素化合價降低，要加入還原劑才能實現，故選①； ②CO2→HCO3-，元素化合價不變，屬于非氧化還原反應，故不選②；③ MnO4-→Mn2+ ，錳元素化合價降低，要加入還原劑才能實現，故選③；④SO2→SO3，硫元素化合價升高，要加入氧化劑才能實現，故不選④；⑤KMnO4可以發生自身氧化還原反應生成MnO2，不需要加入還原劑就能實現，故不選⑤；⑥ 電解HCl得到Cl2 和氫氣，不需要加入還原劑就能實現，故不選⑥；⑦SO32-→SO2，元素化合價不變，屬于非氧化還原反應，故不選⑦； ⑧NH4+→NH3，元素化合價不變，屬于非氧化還原反應，故不選⑧；選①③。

（2）S+ 2KNO3 +3C = K2S + N2↑ + 3CO2↑，KNO3中N元素化合價由+5降低為0，S化合價由0降低為-2，所以KNO3、S是氧化劑，被還原。

（3）NaH + H2O = NaOH + H2↑，NaH中H元素化合價由-1升高為0，H2O中H元素由+1降低為0，H2既是氧化產物又是還原產物，根據得失電子守恒，氧化產物和還原產物的質量比為1:1；

（4）2KMnO4 + 16HCl（濃） = 2KCl + 2MnCl2 +5Cl2↑ + 8H2O，錳元素化合價從+7價降低到+2價，得到5個電子，氯元素化合價從-1價升高為0價，失去1個電子；所以單線橋表示為= 2KCl +2MnCl2 + 5Cl2↑ + 8H2O；HCl中氯元素化合價由-1升高為0，HCl是還原劑，表現還原性，HCl中部分氯元素化合價沒變，生成KCl、MnCl2，所以HCl表現酸性；

（5）300mL 0.2mol· L-1的KI溶液與酸性KMnO4溶液恰好反應，生成等物質的量的I2和KIO3，根據碘元素守恒，生成I2和KIO3的物質的量都是0.02mol，碘元素得電子總物質的量是0.02mol×2×1+0.02mol×6=0.16mol；設消耗KMnO4的物質的量為xmol，根據得失電子守恒，5x=0.16mol，x=0.032mol。

（6）設碳酸氫鈉的質量為xg

2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2 △m

168 106 62

xg w1g－w2g

，則碳酸鈉的質量是w1g-=

該樣品的純度（質量分數）是÷w1g=；

（7）生成的CO2體積在標準狀況下是2.24L，所以二氧化碳的物質的量是2.24L÷22.4L/mol＝0.1mol；

根據反應的化學方程式可知
Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋H2O＋CO2↑
1mol 1mol
0.1mol 0.1mol
所以Na2CO3的物質的量是0.1mol；

生成的白色沉淀是硫酸鋇，物質的量是2.33g÷233g/mol＝0.01mol；

所以根據反應的化學方程式可知
Na2SO4＋Ba(OH)2=2NaOH＋BaSO4↓
1mol 1mol
0.01mol 0.01mol

所以Na2SO4的物質的量是0.01mol；

溶液中鈉離子的物質的量是0.1mol×2+0.01mol×2=0.22mol；原混合溶液中Na+的物質的量濃度0.22mol ÷0.05L =4.4 mol/L。