题目
【题文】Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4,而NaClO被还原为NaCl,若反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1∶16,则x的值为 A.2 B.3 C.4 D.5
【题文】Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4,而NaClO被还原为NaCl,若反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1∶16,则x的值为
A.2 | B.3 | C.4 | D.5 |
题目解答
答案
【答案】D
解析
步骤 1:确定反应物和生成物
反应物为Na_2S_x和NaClO,生成物为Na_2SO_4和NaCl。反应在碱性溶液中进行,NaClO作为氧化剂,Na_2S_x作为还原剂。
步骤 2:写出氧化还原反应方程式
Na_2S_x + NaClO → Na_2SO_4 + NaCl
由于反应在碱性溶液中进行,可以假设反应中生成的H^+与OH^-反应生成H_2O,因此方程式中不出现H^+。
步骤 3:确定氧化还原反应的电子转移
Na_2S_x中的S被氧化为SO_4^{2-},每个S原子失去6个电子(从-2价到+6价)。
NaClO中的Cl被还原为Cl^-,每个Cl原子得到2个电子(从+1价到-1价)。
步骤 4:根据电子守恒确定x的值
由于Na_2S_x与NaClO的物质的量之比为1∶16,设Na_2S_x的物质的量为1 mol,则NaClO的物质的量为16 mol。
1 mol Na_2S_x中含x mol S,每个S原子失去6个电子,因此1 mol Na_2S_x共失去6x mol电子。
16 mol NaClO中含16 mol Cl,每个Cl原子得到2个电子,因此16 mol NaClO共得到32 mol电子。
根据电子守恒,6x = 32,解得x = 32/6 = 16/3 ≈ 5.33,由于x必须是整数,因此x = 5。
反应物为Na_2S_x和NaClO,生成物为Na_2SO_4和NaCl。反应在碱性溶液中进行,NaClO作为氧化剂,Na_2S_x作为还原剂。
步骤 2:写出氧化还原反应方程式
Na_2S_x + NaClO → Na_2SO_4 + NaCl
由于反应在碱性溶液中进行,可以假设反应中生成的H^+与OH^-反应生成H_2O,因此方程式中不出现H^+。
步骤 3:确定氧化还原反应的电子转移
Na_2S_x中的S被氧化为SO_4^{2-},每个S原子失去6个电子(从-2价到+6价)。
NaClO中的Cl被还原为Cl^-,每个Cl原子得到2个电子(从+1价到-1价)。
步骤 4:根据电子守恒确定x的值
由于Na_2S_x与NaClO的物质的量之比为1∶16,设Na_2S_x的物质的量为1 mol,则NaClO的物质的量为16 mol。
1 mol Na_2S_x中含x mol S,每个S原子失去6个电子,因此1 mol Na_2S_x共失去6x mol电子。
16 mol NaClO中含16 mol Cl,每个Cl原子得到2个电子,因此16 mol NaClO共得到32 mol电子。
根据电子守恒,6x = 32,解得x = 32/6 = 16/3 ≈ 5.33,由于x必须是整数,因此x = 5。