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跟踪练(5) 氧化还原方程式的配平和计算
一、选择题:每小题只有一个选项符合题目要求。
1.高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型净水剂,制取Na2FeO4的离子方程式为Fe3++OH-+Cl2―→FeO+Cl-+H2O,该反应配平的离子方程式中H2O的化学计量数是( )
A.4 B.6
C.8 D.10
C 解析:铁元素化合价:+3价→+6价,化合价升高3价;氯元素化合价:0价→-1价,Cl2参加反应,化合价降低1×2价,化合价变化的最小公倍数为6,配平:2Fe3++16OH-+3Cl2===2FeO+6Cl-+8H2O,则水的化学计量数为8。
2.(2023·浙江金丽渠十二校联考)NH2OH是一种还原剂。将16.00 mL 0.05 mol/L的NH2OH酸性溶液与足量硫酸铁在煮沸条件下反应,生成的Fe2+又恰好被24.00 mL 0.02 mol/L的酸性KMnO4溶液所氧化。在上述反应中,NH2OH的氧化产物为( )
A.NO2 B.NO
C.N2O D.N2
B 解析:由题干信息可知,NH2OH失去电子数等于高锰酸钾得到电子数,设NH2OH的氧化产物中N元素的化合价为x,由电子守恒可知,16.00×10-3 L×0.05 mol/L×(x+1)=24.00×10-3 L×0.02 mol/L×(7-2),解得x=2,故NH2OH的氧化产物是NO。
3.高铜酸钠(NaCuO2)是黑色难溶于水的固体,具有强氧化性,在中性或碱性环境下稳定。一种制备高铜酸钠的原理为Cu+NaClO+NaOH―→NaCuO2+NaCl+H2O。下列说法错误的是( )
A.NaCuO2中铜的化合价为+3价
B.1 mol ClO-参加反应转移2 mol电子
C.反应中氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶3
D.NaCuO2与稀硫酸反应的离子方程式为4CuO+12H+===4Cu2++O2↑+6H2O
D 解析:配平可得:2Cu+3NaClO+2NaOH===2NaCuO2+3NaCl+H2O。NaCuO2中Na为+1价、O为-2价,则铜的化合价为+3价,A正确;ClO-→Cl-,氯元素的化合价由+1价降低到-1价,则1 mol ClO-参加反应转移2 mol电子,B正确;该反应中Cu元素化合价升高,则NaCuO2为氧化产物,Cl元素化合价降低,则NaCl为还原产物,两者的物质的量之比为2∶3,C正确;NaCuO2中铜的化合价为+3价,与稀硫酸反应Cu不变价,离子方程式为CuO+4H+===Cu3+ +2H2O,D错误。
4.高锰酸钾溶液在酸性条件下可以与硫酸亚铁反应,化学方程式如下(未配平):
KMnO4+____FeSO4+____H2SO4===____K2SO4+____MnSO4+____Fe2(SO4)3+____H2O
下列说法正确的是( )
A.MnO是氧化剂,Fe3+是还原产物
B.Fe2+的还原性强于Mn2+
C.取反应后的溶液加KSCN溶液,可观察到有红色沉淀生成
D.生成1 mol水时,转移2.5 mol电子
B 解析:Fe3+是氧化产物,A错误;Fe(SCN)3不是沉淀,C错误;根据原子守恒和得失电子守恒配平该化学方程式:2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4===K2SO4+2MnSO4+5Fe2(SO4)3+8H2O,生成8 mol水时,转移10 mol电子,故生成1 mol水时,转移1.25 mol电子,D错误。
5.将Mg、Cu组成的6.6 g混合物投入适量稀硝酸中恰好反应,固体完全溶解时收集到唯一还原产物NO气体2.24 L(标准状况),向反应后溶液中加入一定量的NaOH溶液,金属离子恰好沉淀完全,则形成沉淀质量为( )
A.10.8 g B.11.7 g
C.13.4 g D.15.95 g
B 解析:硝酸被还原为NO气体且标准状况下体积为2.24 L(0.1 mol),转移电子的物质的量为0.1 mol×(5-2)=0.3 mol,最后沉淀为Cu(OH)2、Mg(OH)2,金属提供的电子的物质的量恰好等于OH-的物质的量,则沉淀中n(OH-)=0.3 mol,故最后沉淀质量为6.6 g+0.3 mol×17 g/mol=11.7 g。
6.(2023·湖南省雅礼中学质检)酸性环境中,纳米Fe除去NO的过程中含氮粒子的变化如图所示,溶液中铁以Fe2+形式存在。下列说法错误的是( )
NONONH
A.反应②的离子方程式为NO+3Fe+8H+===NH+3Fe2++2H2O
B.增大单位体积水体中纳米Fe的投入量,可提高NO的除去效果
C.a mol NO完全转化为NH至少需要4a mol铁
D.假设