Question

由稀有气体元素Xe（氙）形成的一种共价化合物XeO₃极不稳定，易转化为单质而呈强氧化性．将适量的XeO₃投入30mL Mn²⁺浓度为0.1mol?L^-1的水溶液中，刚好完全反应，放出的唯一气体是Xe单质，其在标准状况下的体积为56mL，在反应过程中溶液的pH不断减小．
（1）已知Mn²⁺在不同条件下，可被氧化为+4、+6、+7等不同价态，依据题目所给出的数据推算氧化产物中锰元素的化合价为

 

．
（2）试写出有关的离子方程式：

 

．
（3）若将反应后的溶液稀释至90mL，则稀释后溶液的pH为

 

．

Answer 1

考点：氧化还原反应的计算

专题：氧化还原反应专题

分析：n（XeO₃）=n（Xe）=

0.056L

22.4L/mol

=0.0025mol，n（Mn²⁺）=0.03L×0.1mol/L=0.003mol，结合氧化还原反应得失电子数目相等可确定Mn²⁺的氧化产物，进而书写反应的离子方程式，根据离子方程式计算．

解答： 解：（1）n（XeO₃）=n（Xe）=

0.056L

22.4L/mol

=0.0025mol，n（Mn²⁺）=0.03L×0.1mol/L=0.003mol，令Mn²⁺氧化产物的化合价为+x，
0.0025mol×（6-0）=0.003mol×（x-2），
x=7，
故答案为：+7；
（2）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⁺；
（3）由反应的离子方程式可知生成的n（H⁺）=0.0025mol×

18

5

=0.009mol，则c（H⁺）=

0.009mol

0.09L

=0.1mol/L，pH=1，
故答案为：1．

点评：本题考查氧化还原反应，为高频考点，把握反应中元素的化合价变化为解答的关键，侧重氧化还原反应基本概念、计算的考查，注意从化合价角度和习题信息角度分析，题目难度不大．