Question

2．某實驗小組為探究ClO^-、I₂、SO₄^2-在酸性條件下的氧化性強弱，進行如下實驗：
實驗①：在淀粉碘化鉀溶液中加入少量次氯酸鈉溶液，并加入適量的稀硫酸，溶液立即變藍；
（1）寫出實驗①中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式ClO^-+2I^-+2H⁺=I₂+Cl^-+H₂O．
實驗②：取適量實驗①后的溶液，滴加4mL 0.5mol•L^-1的亞硫酸鈉溶液，藍色恰好完全褪去．
（2）實驗②化學反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是0.004mol．
（3）以上實驗說明，在酸性條件下ClO^-、I₂、SO₄^2-的氧化性由弱到強的順序是SO₄^2-、I₂、ClO^-．
（4）一個完整的氧化還原反應(yīng)方程式可以拆寫成兩個“半反應(yīng)式”，一個是“氧化反應(yīng)式”，一個是“還原反應(yīng)式”．如2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺，可拆寫為氧化反應(yīng)式：Cu-2e^-=Cu²⁺，還原反應(yīng)式：2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺．據(jù)此，將反應(yīng)2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑拆寫為兩個“半反應(yīng)式”：氧化反應(yīng)式：2Al+8OH^--6e^-=2AlO₂^-+4H₂O，還原反應(yīng)式：6H₂O+6e^-=6OH^-+3H₂↑．

Answer 1

分析 （1）實驗①說明酸性條件下，次氯酸鈉把碘離子氧化生成碘單質(zhì)，同時自身被還原生成氯離子；
（2）實驗②說明碘單質(zhì)把亞硫酸根離子氧化生成硫酸根離子，自身被還原生成碘離子，根據(jù)亞硫酸鈉和轉(zhuǎn)移電子的關(guān)系式計算轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量；
（3）氧化還原反應(yīng)中，氧化劑的氧化性強于氧化產(chǎn)物的氧化性；
（4）原子得電子，化合價降低元素所在的反應(yīng)物是氧化劑，原子失電子，化合價升高元素所在的反應(yīng)物是還原劑．

解答 解：（1）實驗①說明酸性條件下，次氯酸鈉把碘離子氧化生成碘單質(zhì)，同時自身被還原生成氯離子，該反應(yīng)中，次氯酸根離子得電子作氧化劑，碘離子失電子是還原劑，氧化產(chǎn)物是碘，所以氧化性強弱為：ClO^-＞I₂，反應(yīng)離子方程式為：ClO^-+2I^-+2H⁺=I₂+Cl^-+H₂O，故答案為：ClO^-+2I^-+2H⁺=I₂+Cl^-+H₂O；
（2）實驗②說明碘單質(zhì)把亞硫酸根離子氧化生成硫酸根離子，自身被還原生成碘離子，氧化劑是碘，還原劑是亞硫酸鈉，氧化產(chǎn)物是硫酸根離子，所以氧化性強弱為：I₂＞SO₄^2-，反應(yīng)離子方程式為：H₂O+I₂+SO₃^2-=SO₄^2-+2I^-+2H⁺，
設(shè)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為x．
H₂O+SO₃^2-+I₂=SO₄^2-+2I^-+2H⁺轉(zhuǎn)移電子
    1mol                2mol
0.5mol/L×0.004L        x
$\frac{1mol}{0.5mol/L×0.004L}$=$\frac{2mol}{x}$=0.004mol，
答：轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是0.004 mol；
（3）反應(yīng)①：ClO^-+2I^-+2H⁺=I₂+Cl^-+H₂O，氧化性強弱為：ClO^-＞I₂，反應(yīng)②：H₂O+I₂+SO₃^2-=SO₄^2-+2I^-+2H⁺，氧化性強弱為：I₂＞SO₄^2-，綜合以上得出結(jié)論：SO₄^2-＞I₂＞ClO^-，故答案為：SO₄^2-、I₂、ClO^-；
（4）反應(yīng)2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑中，失電子化合價升高元素是Al元素，發(fā)生氧化反應(yīng)：2Al+8OH^--6e^-=2AlO₂^-+4H₂O（或Al+4OH^--3e^-=AlO₂^-+2H₂O），
失電子，化合價降低元素是H元素，發(fā)生還原反應(yīng)，即6H₂O+6e^-=6OH^-+3H₂↑（2H₂O+2e^-=2OH^-+2H₂↑），
故答案為：2Al+8OH^--6e^-=2AlO₂^-+4H₂O（或Al+4OH^--3e^-=AlO₂^-+2H₂O）；6H₂O+6e^-=6OH^-+3H₂↑（2H₂O+2e^-=2OH^-+2H₂↑）．

點評 本題以實驗設(shè)計為載體考查了物質(zhì)氧化性強弱的判斷，明確“同一化學反應(yīng)中，氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性”是解本題的關(guān)鍵，難度不大．