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某容器中发生一个化学反应,反应过程中存在H2O、ClO-、CN、HCO3-、N2、Cl-六种物质.在反应过程中测得ClO-和N2的物质的量随时间变化的曲线如图所示.下列有关判断中正确的
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某容器中发生一个化学反应,反应过程中存在H 2 O、ClO - 、CN、HCO 3 - 、N 2 、Cl - 六种物质.在反应过程中测得ClO - 和N 2 的物质的量随时间变化的曲线如图所示.下列有关判断中正确的是( )
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答案和解析
由曲线变化图可知,随反应进行ClO - 的物质的量降低,N 2 的物质的量增大,故ClO - 为反应物,N 2 是生成物,根据电子转移相等可知,CN - 是反应物,由氯元素守恒可知Cl - 是生成物,由碳元素守恒可知HCO 3 - 是生成物,由氢元素守恒可知H 2 O是反应物.反应中Cl元素化合价由+1价降低为-1价,化合价总共降低2价,C元素化合价由+2价升高为+4价,N元素化合价由-3价升高为0价,化合价总共升高2[(4-2)+(3-0)]=10价,故CN - 系数为2,ClO - 系数为5,由元素守恒可知HCO 3 - 系数为2,N 2 系数为1,Cl - 系数为5,H 2 O系数为1,反应方程式为2CN - +5ClO - +H 2 O=2HCO 3 - +N 2 ↑+5Cl - . A、反应中,C元素化合价由CN - 中+2价升高为HCO 3 - 中+4价,N元素化合价由CN - 中-3价升高为N 2 中0价,可知氧化产物有HCO 3 - 、N 2 ,故A错误; B、反应中Cl元素化合价由ClO - 中+1价降低为Cl - 中-1价,ClO - 是氧化剂,还原产物是Cl - ,故B错误; C、由上述分析可知,反应为2CN - +5ClO - +H 2 O=2HCO 3 - +N 2 ↑+5Cl - ,反应中是CN - 是还原剂,ClO - 是氧化剂,氧化剂与还原剂的化学计量数之比为5:2,故C正确; D、2.24LN 2 (标准状况)的物质的量为0.1mol,所以参加反应的ClO - 的物质的量为0.5mol,反应中只有氯元素化合价降低,由ClO - 中+1价降低为Cl - 中-1价,所以转移电子数为0.5mol×2×N A mol -1 =N A ,故D错误. 故选:C. |
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