Question

【題目】氧化還原反應是中學化學中常見且重要的一類反應，回答下列問題：

(1)下列金屬單質參加的化學反應都是氧化還原反應，都是金屬失電子。

①相同質量的鈉分別與氧氣反應，全部生成氧化鈉和全部生成過氧化鈉兩種情況下轉移的電子數目之比是________；

②分別取W克鈉、鐵、鋁與足量的鹽酸反應，失去電子的物質的量之比是________；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，產生氫氣 (同溫同壓下)的體積之比是________。

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

已知該反應中H2O2轉化為氧氣。

①該反應中的還原劑是____________；

②如果化學方程式中Cr(OH)3和H2O2的物質的量之比為2:3，寫出該反應的化學方程式，并標出電子轉移的方向和數目_________________；

③如果反應中轉移了3a mol電子，則產生的氣體在標準狀況下體積為______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，無論是生成氧化鈉，還是過氧化鈉，其中鈉元素都是+1價。

②根據Na→Na+，Fe→Fe2+，Al→Al3+來解答。

③根據2Al+ 6H+= 2Al3++ 3H2↑，2Al + 2OH-+ 2H2O=2AlO2-+ 3H2↑來解答。

（2）①H2O2轉化為氧氣，O元素的化合價由-1價升高為0價，則H2O2為還原劑。

②H2O2轉化為氧氣，O元素的化合價由-1價升高為0價，有元素化合價升高，必有元素化合價降低，從題給物質可看出化合價降低的元素是Cr。

③根據方程式2H2CrO4+3H2O2=2Cr(OH)3↓＋3O2↑＋2H2O來解答。

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

②W克鈉、鐵、鋁的物質的量分別為：W/23mol，W/56mol，W/27mol，Na→Na+，Fe→Fe2+，Al→Al3+，與足量的鹽酸反應，失去電子的物質的量之比是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的量之比，故體積之比是2:3。

故答案為：2:3。

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

②H2O2轉化為氧氣，O元素的化合價由-1價升高為0價，有元素化合價升高，必有元素化合價降低，從題給物質可看出化合價降低的元素是Cr，發生還原過程的是H2CrO4→Cr(OH)3，已知化學方程式中Cr(OH)3和H2O2的物質的量之比為2:3，根據得失電子守恒配平該氧化還原反應的化學方程式為：2H2CrO4 +3H2O2==2Cr(OH)3↓＋3O2↑＋2H2O，并標出電子轉移的方向和數目：==2Cr(OH)3↓＋3O2↑＋2H2O，故答案為：=2Cr(OH)3↓＋3O2↑＋2H2O。

③根據方程式可以看出當轉移6mol電子時，生成氧氣為3mol，如果反應中轉移了3a mol電子，生成氧氣為1.5amol，在標準狀況下體積為33.6a L，故答案為：33.6a L。