Question

XeO₃是一種不穩(wěn)定的物質(zhì)，具有強(qiáng)氧化性．在某一反應(yīng)體系中有反應(yīng)物和生成物的微粒共6種，即Mn²⁺、MnO₄^-、Xe、XeO₃、H⁺、H₂O．
（1）該反應(yīng)的離子方程式為：

 

．
（2）將適量的XeO₃投入30mL 0.1mol/L Mn²⁺的水溶液中，剛好完全反應(yīng)．此時(shí)轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為

 

．將反應(yīng)后的溶液稀釋至90mL，所得溶液的pH=

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：氧化還原反應(yīng)的計(jì)算

專題：計(jì)算題,氧化還原反應(yīng)專題

分析：（1）XeO₃具有強(qiáng)氧化性，被還原得到Xe，則Mn²⁺被氧化為MnO₄^-，根據(jù)電荷守恒可知H⁺為生成物，由氫元素守恒可知H₂O為反應(yīng)物，配平書寫方程式；
（2）根據(jù)n=cV計(jì)算Mn²⁺的物質(zhì)的量，根據(jù)Mn元素化合價(jià)變化計(jì)算轉(zhuǎn)移電子數(shù)目，結(jié)合離子方程式計(jì)算H⁺的物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算稀釋后H⁺濃度，再根據(jù)pH=-lgc（H⁺）計(jì)算．

解答： 解：（1）XeO₃具有強(qiáng)氧化性，被還原得到Xe，則Mn²⁺被氧化為MnO₄^-，根據(jù)電荷守恒可知H⁺為生成物，由氫元素守恒可知H₂O為反應(yīng)物，
反應(yīng)中Xe元素化合價(jià)由XeO₃+6價(jià)降低為Xe中0價(jià)，總共降低6價(jià)，Mn元素化合價(jià)由Mn²⁺中+2價(jià)升高為MnO₄^-中+7價(jià)，總共升高5價(jià)，化合價(jià)最小公倍數(shù)為30，故XeO₃系數(shù)為5，故Mn²⁺系數(shù)為6，再結(jié)合原子守恒配平后方程式為：5XeO₃+6Mn²⁺+9H₂O=6MnO₄^-+5Xe↑+18H⁺；
故答案為：5XeO₃+6Mn²⁺+9H₂O=6MnO₄^-+5Xe↑+18H⁺；
（2）Mn²⁺的物質(zhì)的量=0.03L×0.1mol/L=0.003mol，Mn元素化合價(jià)由+2升高為+7，故轉(zhuǎn)移電子數(shù)目=0.003mol×（7-2）×N_Amol^-1=0.015N_A，
由5XeO₃+6Mn²⁺+9H₂O=6MnO₄^-+5Xe↑+18H⁺，可知H⁺的物質(zhì)的量=0.003mol×

18

6

=0.009mol，稀釋后H⁺濃度=

0.009mol

0.09L

=0.1mol/L，稀釋后溶液pH=-lgc（H⁺）=-lg0.1=1，
故答案為：0.015N_A；1．

點(diǎn)評(píng)：本題考查氧化還原反應(yīng)基本概念、配平與計(jì)算、溶液pH計(jì)算等，難度不大，注意掌握氧化還原反應(yīng)配平常用的一些方法，計(jì)算中守恒思想的運(yùn)用．