题目
已知在碱性溶液中可发生如下反应:2R(OH)3+3ClO﹣+4OH﹣═2RO +3Cl﹣+5H2O,则RO 中R的化合价是( )A.+3B.+4C.+5D.+6
已知在碱性溶液中可发生如下反应:2R(OH)3+3ClO﹣+4OH﹣═2RO
+3Cl﹣+5H2O,则RO
中R的化合价是( )
+3Cl﹣+5H2O,则RO
中R的化合价是( )- A.+3
- B.+4
- C.+5
- D.+6
题目解答
答案
D. +6
解析
本题考查氧化还原反应中化合价的计算,核心思路是确定反应前后各元素的氧化态变化,并利用电子守恒进行求解。关键点在于:
- ClO⁻转化为Cl⁻,Cl的化合价从+1降到-1,每个ClO⁻得到2个电子;
- R在R(OH)₃中的化合价需通过化合物电荷守恒计算;
- RO₄的电荷需通过反应整体电荷守恒确定,进而计算R的化合价。
步骤1:分析Cl的氧化态变化
ClO⁻中的Cl为+1价,Cl⁻中的Cl为-1价,每个ClO⁻得到2个电子。反应中共有3个ClO⁻,因此总得电子数为:
$3 \times 2 = 6 \, \text{电子}$
步骤2:确定R在R(OH)₃中的化合价
R(OH)₃为中性化合物,每个OH⁻为-1价。设R的化合价为$x$,则:
$x + 3 \times (-1) = 0 \implies x = +3$
步骤3:确定RO₄的电荷
反应前后总电荷守恒:
- 左侧总电荷:$3 \times (-1) \, (\text{ClO}^-) + 4 \times (-1) \, (\text{OH}^-) = -7$
- 右侧总电荷:$2 \times (\text{RO₄的电荷}) + 3 \times (-1) \, (\text{Cl}^-) = -7$
设RO₄的电荷为$y$,则:
$2y - 3 = -7 \implies y = -2$
步骤4:计算RO₄中R的化合价
RO₄的总电荷为-2,氧为-2价,设R的化合价为$z$,则:
$z + 4 \times (-2) = -2 \implies z = +6$
步骤5:验证电子守恒
每个R从+3价升到+6价,失去3个电子。2个R共失去:
$2 \times 3 = 6 \, \text{电子}$
与ClO⁻得到的电子数相等,符合守恒。