Question

XeO₃是一种不稳定的物质，具有强氧化性．在某一反应体系中有反应物和生成物的微粒共6种，即Mn²⁺、MnO₄^-、Xe、XeO₃、H⁺、H₂O．
（1）该反应的离子方程式为：

 

．
（2）将适量的XeO₃投入30mL 0.1mol/L Mn²⁺的水溶液中，刚好完全反应．此时转移电子数目为

 

．将反应后的溶液稀释至90mL，所得溶液的pH=

 

．

Answer 1

考点：氧化还原反应的计算

专题：计算题,氧化还原反应专题

分析：（1）XeO₃具有强氧化性，被还原得到Xe，则Mn²⁺被氧化为MnO₄^-，根据电荷守恒可知H⁺为生成物，由氢元素守恒可知H₂O为反应物，配平书写方程式；
（2）根据n=cV计算Mn²⁺的物质的量，根据Mn元素化合价变化计算转移电子数目，结合离子方程式计算H⁺的物质的量，进而计算稀释后H⁺浓度，再根据pH=-lgc（H⁺）计算．

解答： 解：（1）XeO₃具有强氧化性，被还原得到Xe，则Mn²⁺被氧化为MnO₄^-，根据电荷守恒可知H⁺为生成物，由氢元素守恒可知H₂O为反应物，
反应中Xe元素化合价由XeO₃+6价降低为Xe中0价，总共降低6价，Mn元素化合价由Mn²⁺中+2价升高为MnO₄^-中+7价，总共升高5价，化合价最小公倍数为30，故XeO₃系数为5，故Mn²⁺系数为6，再结合原子守恒配平后方程式为：5XeO₃+6Mn²⁺+9H₂O=6MnO₄^-+5Xe↑+18H⁺；
故答案为：5XeO₃+6Mn²⁺+9H₂O=6MnO₄^-+5Xe↑+18H⁺；
（2）Mn²⁺的物质的量=0.03L×0.1mol/L=0.003mol，Mn元素化合价由+2升高为+7，故转移电子数目=0.003mol×（7-2）×N_Amol^-1=0.015N_A，
由5XeO₃+6Mn²⁺+9H₂O=6MnO₄^-+5Xe↑+18H⁺，可知H⁺的物质的量=0.003mol×

18

6

=0.009mol，稀释后H⁺浓度=

0.009mol

0.09L

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

点评：本题考查氧化还原反应基本概念、配平与计算、溶液pH计算等，难度不大，注意掌握氧化还原反应配平常用的一些方法，计算中守恒思想的运用．