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强化练9 氧化还原反应方程式的配平及计算
1.D 本题考查氧化还原反应的基本概念以及化学方程式的配平。若反应①中n(ClO-)∶n(ClO)=5∶1,根据得失电子守恒及原子守恒,可配平化学方程式:8Cl2+16KOH===10KCl+5KClO+KClO3+8H2O,Cl2既是氧化剂又是还原剂,KCl是还原产物,KClO和KClO3是氧化产物,故氧化剂和还原剂的物质的量之比为5∶3,A项错误;根据Cl元素和K元素守恒,n(KOH)=2n(Cl2),则每消耗4 mol KOH,吸收2 mol Cl2,标准状况下体积为44.8 L,B项错误;KClO将Fe(NO3)3氧化成了K2FeO4,故氧化性:KClO>K2FeO4,C项错误;若反应①的氧化产物只有KClO,则化学方程式为Cl2+2KOH===KCl+KClO+H2O,根据反应①②可得关系式3Cl2~3KClO~2K2FeO4,则得到0.2 mol K2FeO4,消耗0.3 mol Cl2,D项正确。
2.C 本题考查FexS与盐酸反应过程中的相关计算,涉及得失电子守恒和原子守恒的应用。n(S)==0.1 mol,根据得失电子守恒得n(Fe3+)==0.2 mol,则该磁黄铁矿中n(Fe2+)=0.4 mol-0.2 mol=0.2 mol,所以n(Fe2+)∶n(Fe3+)=0.2 mol∶0.2 mol=1∶1。FexS中各元素正、负化合价代数和为0,则0.5x×3+0.5x×2+(-2)=0,则x=0.8,根据S元素守恒,n(H2S)=0.4 mol×-0.1 mol=0.4 mol,标准状况下V(H2S)=0.4 mol×22.4 L·mol-1=8.96 L。盐酸恰好反应,生成FeCl2的物质的量为0.4 mol,根据Cl原子守恒可得c(HCl)==8.0 mol·L-1。根据以上分析可知,A、B、D错误,C正确。
3.B 由①可知,Fe元素的化合价降低,则Fe3+为氧化剂,SO为氧化产物,氧化性:Fe3+>SO,由②可知,Cr元素的化合价降低,Cr2O为氧化剂,Fe3+为氧化产物,则氧化性为Cr2O>Fe3+,综上,氧化性:Cr2O>Fe3+>SO,A正确;6.72 L SO2(标准状况)参与反应,n(SO2)==0.3 mol,由题述两个反应可知,存在关系式:3SO2~Cr2O,则最终消耗0.1 mol K2Cr2O7,B错误;每有1 mol K2Cr2O7参加反应,转移电子为1 mol×2×(6-3)=6 mol,即转移电子的数目为6NA,C正确;氧化性:Cr2O>Fe3+>SO,K2Cr2O7能将Na2SO3氧化成Na2SO4,D正确。
4.B 本题考查氧化还原反应计算和方程式书写。催化剂在反应前后质量和化学性质不变,由题图可知,过程Ⅰ、Ⅱ中,起催化剂作用的物质是Mn(OH)2,A正确;56 g CaO(1 mol)与水反应产生1 mol氢氧化钙,但氢氧化钙微溶于水,1 mol氢氧化钙不能全部溶解,因此溶液中的钙离子数目小于6.02×1023,B错误;由得失电子守恒及原子守恒可知,存在关系式:2S2-~S2O~4Mn(OH)2~8e-~2O2,S2O~2O2~2SO,将10 L上清液中的S2-转化为SO(S2-浓度为320 mg·L-1),理论上需要的O2的物质的量为×2=0.2 mol,C正确;过程Ⅱ中S2-与MnO发生氧化还原反应,氧化产物为S2O,还原产物为Mn(OH)2,反应的离子方程式为4MnO+2S2-+9H2O===S2O+4Mn(OH)2↓+10OH-,D正确。
5.解析 本题通过分析由含AgCl的废渣制取AgNO3的工艺流程,考查离子方程式书写、氧化还原反应计算等。向含氯化银废渣中加入氨水浸取,得到含有[Ag(NH3)2]+的滤液;向含有[Ag(NH3)2]+的溶液中加入N2H4·H2O并调节pH至10~11,该过程中Ag+被还原成Ag,并生成N2和NH3;将过滤得到的银单质溶于浓硝酸并加热,得到硝酸银溶液,之后经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤得到产品AgNO3。
(1)氨水易挥发,温度过高会加速氨水的挥发,造成原料的浪费;在氨水浓度、固液质量比和温度均一定时,为提高银的浸取率还可适当延长浸取时间或者将滤渣再次浸取;根据流程可知步骤①中反应物为AgCl和氨水,生成物有[Ag(NH3)2]+、Cl-和H2O,可得离子方程式为AgCl+2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O。
(2)反应②中Ag+被还原成Ag,N2H4·H2O被氧化为N2,同时有氨气生成,根据得失电子守恒、电荷守恒和元素守恒可得离子方程式为4[Ag(NH3)2]++N2H4·H2O===4Ag↓+N2↑+4NH+4NH3↑+H2O。
(3)10.8