Question

【題目】將濃鹽酸滴入高錳酸鉀溶液中，產生黃綠色氣體，而溶液的紫紅色褪去。現有一氧化還原反應的體系，共有KCl、Cl2、濃H2SO4、H2O、KMnO4、MnSO4、K2SO4七種物質。

請完成下列填空：

（1）寫出一個包含上述體系中七種物質的氧化還原反應方程式（無需配平）：_________________________;上述反應中，還原產物是_____________，每轉移1 mol電子，生成Cl2 _____ L（標準狀況）。

（2）上述反應體系中，有些短周期元素的簡單離子核外電子排布相同，它們的簡單離子半徑由大到小的順序為______________（用離子符號表達）。

（3）氯原子的最外層電子排布式為_____________________，氯原子核外共有____種不同運動狀態的電子。

（4）在上述反應后的溶液中加入NaBiO3（不溶于冷水），溶液又變為紫紅色，BiO3－反應后變為無色的Bi3+。比較該反應中的氧化劑和氧化產物的氧化性強弱_______>________。

（5）請用原子結構理論解釋上述含7種物質的氧化還原反應體系中，屬于同一主族兩種元素非金屬性的強弱，____>______；______________________________________________________。

Answer 1

【答案】 2KMnO4+10KCl+8H2SO4=6K2SO4+ 2MnSO4+5Cl2↑+8H2O（無需配平） MnSO4 11.2L S2- > Cl- 3S23P5 17 BiO3— MnO4－ O S 氧原子與硫原子最外層均有6個電子，前者只有兩層，后者有三層電子，氧原子半徑小于硫原子，氧原子得電子能力強于硫原子，所以，氧元素的非金屬性強于硫元素的非金屬性。

【解析】試題分析：本題主要通過濃鹽酸與高錳酸鉀溶液氧化還原反應的討論，考查氧化還原反應的配平、電子轉移計算、離子半徑比較方法、氧化性強弱比較方法、非金屬性強弱比較方法、核外電子排布等基礎知識，考查考生運用化學知識解決實際問題的能力。

解析：（1）根據題干的提示，KMnO4+HCl→MnCl2+Cl2↑，本小題中HCl的成分可由KCl及H2SO4提供，配平后的總反應包含題中7中物質，既2KMnO4+10KCl+8H2SO4=6K2SO4+ 2MnSO4+5Cl2↑+8H2O，該反應中還原產物為MnSO4，生成1molCl2時轉移電子數為2mol，因此每轉移1mol電子生成Cl20.5mol，標準狀況下體積為11.2L。正確答案：2KMnO4+10KCl+8H2SO46K2SO4+ 2MnSO4+5Cl2↑+8H2O（無需配平）、MnSO4、11.2L。（2）上述反應體系中，短周期元素的簡單離子包括O2-、Cl-、H+、S2-，其中電子排布相同的是Cl-和S2-，離子半徑S2->Cl-。正確答案：S2->Cl-。（3）Cl是17號元素，核外電子排布式為1s22s22p63s23p5，最外層電子排布式為3s23p5，原子核外共有17種運動狀態不同的電子。正確答案：3S23P5、17。（4）NaBiO3中Bi元素為+5價，反應生成Bi3+說明NaBiO3被還原，“溶液又變為紫紅色”說明原溶液中Mn2+被氧化生成MnO4-，所以氧化劑和氧化產物的氧化性強弱為BiO3- >MnO4-。正確答案：BiO3- 、MnO4-。（5）上述（1）的反應體系中，屬于同一主族的兩種元素為O和S。氧原子與硫原子最外層均有6個電子，前者含有兩個電子層，后者有三個電子層，氧原子半徑小于硫原子，氧原子得電子能力強于硫原子，所以，氧元素的非金屬性強于硫元素的非金屬性。正確答案：O；S；氧原子與硫原子最外層均有6個電子，前者只有兩層，后者有三層電子，氧原子半徑小于硫原子，氧原子得電子能力強于硫原子，所以，氧元素的非金屬性強于硫元素的非金屬性。