内容正文:
第09讲 “三恒五步”配平氧化还原反应方程式
01易错聚焦 03易错知识梳理
02易错辨析 04易错精练
易错· 聚焦
易错1:氧化还原反应方程式的配平
1.一般氧化还原反应
方法:可从反应物或者生成物进行配平
要点:符合一般的配平步骤
实例1: H2+↑+H2O
↑6×2 ↓2×2×3
3O2+2H2S 2SO2↑+2H2O
实例2:1+2H2O4(浓)O2↑+O2↑+H2O
↑4×1 ↓2×2
或+H2 O4(浓)O2↑+O2↑+H2O
↑4×1 ↓2×2
C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
2.歧化反应
方法:从生成物进行配平
要点:确定氧化产物和还原产物的化学计量数
实例1:+NaOH―→Na+Na+ H2O
↑5 ↓1×5
3+6NaOH Na+5Na+ 3H2O
实例2:O2+H2O―→2HO3+1O
↑1×2 ↓2×1
3NO2+H2O===2HNO3+NO
3.部分氧化还原反应
方法:从生成物进行配平
要点:确定氧化产物和还原产物的化学计量数
实例1:KnO4+Hl(浓) →2nCl2+5l2↑+H2O
↓5×2 ↑1×2×5
2KMnO4+16HCl(浓)==2 MnCl2+5Cl2↑+8H2O
实例2:nO2+Hl(浓)1nCl2+1l2+H2O
↓2×1 ↑1×2×1
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
4.归中反应
方法:从反应物进行配平
要点:确定氧化剂和还原剂的化学计量数
实例1:6O2+8H3 ―→H2O+
↓4×3×2 ↑3×4×2
6NO2+8NH3==12H2O+7N2
实例2:1O2+2H2 ―→H2O+
↓4×1 ↑2×2
SO2+2H2S===2H2O+3S↓
5.缺项配平法
(1)先使得失电子数相等,再观察两边电荷。若反应物一边缺正电荷,一般加H+(或H2O),生成物一边加H2O(或OH-);若反应物一边缺负电荷,一般加OH-(或H2O),生成物一边加H2O(或H+)。
(2)当化学方程式中有多个缺项时,应根据化合价的变化找准氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
6.整体配平
指某一氧化还原反应中,有三种元素的化合价发生了变化,但其中一种反应物中同时有两种元素化合价升高或降低,这时要进行整体配平。
7.注意特殊物质中元素的化合价,如CuFeS2中Cu、Fe元素化合价都为+2价,S元素的化合价为-2价;Na2O2中O元素、FeS2中S元素的化合价均为-1价。
易错·辨析
1. Mn2++O2+OH-→MnO(OH)2↓
2.MnO(OH)2+I-+H+→Mn2++I2+H2O
3.(1)____As2S5+______HNO3+4H2O→_____H3AsO4+______H2SO4+______NO,
4.___CuS+____HNO3→____Cu(NO3)2+____ H2SO4+___N2+______H2O,
5.____+_____H2O2+________=____ Mn2++____O2 ↑+____H2O
易错·知识梳理
1.一般配平规则——“三守恒”
配平规则
质量守恒
电荷守恒
电子守恒
反应前后原子的种类和个数不变
离子反应前后,阴、阳离子所带电荷总数不变
氧化剂和还原剂得失电子总数相等,
化合价升高总数等于化合价降低总数
2.缺项配平规则和组合形式
(1)缺项配平规则
介质
多一个氧原子
少一个氧原子
酸性
+2H+结合1个O→H2O
+H2O提供1个O→2H+
中性
+H2O结合1个O→2OH-
+H2O提供1个O→2H+
碱性
+H2O结合1个O→2OH-
+2OH-提供1个O→H2O
(2)组合形式
反应物
生成物
使用条件
组合一
H+
H2O
酸性溶液
组合二
H2O
H+
酸性或中性溶液
组合三
OH-
H2O
碱性溶液
组合四
H2O
OH-
碱性或中性溶液
3.氧化还原反应方程式升降法配平——“五步骤”:
标变价
列变化
求总数
定系数
查守恒
标明反应前后化合价发生变化的元素的化合价
确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数,利用观察法确定其他物质的化学计量数。
检查反应前后原子、电荷、得失电子是否守恒
通过求最小公倍数使化合价升降总数相等
列出化合价升高和降低的数值
【配平模板】配平化学反应方程式:
C+2H2SO4 2SO2↑+CO2↑+2H2O
分析 配平步骤如下
第一步:标变价
第二步:列变化
第三步:求总数
第四步:定系数
先配平氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物前的系数,再利用观察法配平其它物质的系数。从上面求总数可知,H2SO4前面的系数为2,SO2前面的系数为2,C前面的系数为1,CO2前面的系数为1,再利用观察法配平H2O前面的系数为2.
第五步:查守恒
方程式配平之后,再检查一下,是否符合原子守恒,电荷守恒和得失电子守恒。
易错·精练
1.请配平下列氧化还原反应方程式:
(1)CuSO4===I2+
(2)===Cu(NO3)2++
(3)===
(4)S+NaOHNa2S+Na2SO3+H2O
(5)KClO3+HCl===KCl+ClO2+Cl2+H2O
(6)P4+CuSO4+H2O===Cu3P+
2.请配平下列氧化还原反应方程式:
① 5 Mn2++ 2 ClO+ 4 H2O=== 5 MnO2↓+ 1 Cl2↑+ 8
② 3 ClO-+ 2 Fe(OH)3+ 4 === 3 Cl-+ 2 FeO+ 5 H2O
③ 2 Fe(OH)2+ 1 ClO-+ 1 === 2 Fe(OH)3+ 1 Cl-
④ 2 MnO+ 5 C2O+ 16 === 2 Mn2++ 10 CO2↑+ 8
3.按要求完成下面小题。
(1)有以下转化关系:
配平下列化学方程式并回答问题。
反应①:
在上述有序号的反应中,除了①⑥外,需用氧化剂的是 (填序号)。
(2)。该反应中,生成物M是 (填化学式)。
(3)针对以下A~D四个涉及H2O2的反应(未配平)填空:
A.Na2O2+HCl→H2O2+NaCl
B.Ag2O+H2O2→Ag+O2↑+H2O
C.H2O2→H2O+O2↑
D.H2O2+Cr2(SO4)3+KOH→K2CrO4+K2SO4+H2O
H2O2仅作氧化剂的反应是 (填序号,下同)。
(4)取少量NaH放入水中,剧烈反应放出一种无色、无味的气体,并形成一种碱性溶液。NaH与水反应的化学方程式为 。
(5)与H+或OH-在溶液都不能大量共存,试用离子方程式说明与OH-不共存的原因: 。
(6)火药是中国的“四大发明”之一,永远值得炎黄子孙骄傲,也永远会激励着我们去奋发图强。黑火药是将硫磺、木炭、硝酸钾按照一定比例混合,在发生爆炸时,没有产生污染性物质。请书写出该反应方程式并配平 。
4.按要求完成下列问题:
(1)写出下列反应的化学方程式,是离子反应的只需写出离子方程式:
①实验室制备氢氧化铝 。
②实验室制备氯气 。
(2)配平下列化学方程式
①
________________________________________________
②
________________________________________________
③
________________________________________________
④
________________________________KCl+________________HCl
5.已知实验室制取氯气的反应原理为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,据此回答下列问题:
(1)氧化剂是 (填写化学式);还原剂是 (填写化学式);氧化产物是 (填化学式),HCl在反应中体现的性质 。氧化剂和还原剂个数比是 。
(2)该实验室制取氯气反应的离子方程式为 。
(3)用单线桥法表示电子转移的方向和数目:KClO3+6HCl(浓)KCl+3Cl2↑+3H2O
(4)请配平反应
① ____H++____+____= ____Cr3++____ +____H2O
② ____Fe2++____H++____=____Fe3++____N2O↑+____H2O
6.二氧化氯()消毒剂是国际上公认的高效消毒灭菌剂,可以杀灭一切微生物。二氧化氯常温下为黄绿色或枯黄色气体,以下是二氧化氯的几种工业制备方法。
(1)还原法:,请用双线桥表示该反应电子转移的方向和数目 。
(2)还原法:(和以物质的量之比进行反应)
①配平该反应的离子方程式: 。
_________________________________________________
②还原产物为 。
(3)盐酸法:;当参加反应时,做酸性介质的HCl的物质的量为 mol。
(4)自氧化法:;该反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为 ,若参加反应,则转移的电子数为 。
7.回答下列氧化还原反应相关问题
(1)完成下列反应方程式的配平:
①
②
③
(2)一个完整的氧化还原反应方程式可以拆开,写成两个“半反应”,如 可拆写为氧化反应:还原反应:,据此,请将反应 ,拆写成两个半反应。氧化反应: ;还原反应: 。
(3)PH3作为一种熏蒸剂,在贮粮中用于防治害虫,一种制备PH3的流程如图所示:
①白磷与浓 NaOH 溶液反应的化学方程式为 ;
②次磷酸的化学式为 ,属于 (选填“正盐”或“酸式盐”);
③理论上,1mol白磷可生产 mol PH3。
8.回答下列问题:
(1)我国古代四大发明之一的黑火药是由硫黄粉、硝酸钾和木炭粉按一定比例混合而成的,爆炸时的反应为:;在该反应中还原剂是(填化学式,下同): ;还原产物是: 和 ;发生氧化反应是: 。
(2)配平如下反应方程式:
①
②
(3)在硫酸溶液中,和能按粒子个数比1:2完全反应,生成一种棕黄色气体X,同时被氧化为,则X为_______。(填选项序号)
A. B. C. D.
(4)在的反应中,则生成1分子NO转移电子数为 ;56 g Fe参加反应时,被还原的为 g。
9.铁及其化合物在日常生产生活中应用广泛,研究铁及其化合物的应用意义重大。
(1)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂。湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的反应体系中有六种微粒:、、、、、H2O。写出并配平湿法制高铁酸钾的离子反应方程式: ,____+___+___=___+___+___。
(2)电子工业中,常用溶液腐蚀绝缘板上的铜箔,制造印刷电路板,请写出反应的离子方程式 ,反应后铜箔质量减少12.8g,此过程中消耗的质量为 。
(3)已知常温下在溶液中可发生如下两个反应:、,由此可以确定、、三种离子的氧化性由强到弱的顺序是 。
(4)、、、、、组成的一个氧化还原反应体系中,发生→的反应过程。
①该反应中,被氧化的元素是 (填元素符号),氧化剂是 (填化学式)。
②将以上物质分别填入下面对应的横线上,组成一个配平的离子方程式: ;____+_____+____ = ______+______+。
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第09讲 “三恒五步”配平氧化还原反应方程式
01易错聚焦 03易错知识梳理
02易错辨析 04易错精练
易错· 聚焦
易错1:氧化还原反应方程式的配平
1.一般氧化还原反应
方法:可从反应物或者生成物进行配平
要点:符合一般的配平步骤
实例1: H2+↑+H2O
↑6×2 ↓2×2×3
3O2+2H2S 2SO2↑+2H2O
实例2:1+2H2O4(浓)O2↑+O2↑+H2O
↑4×1 ↓2×2
或+H2 O4(浓)O2↑+O2↑+H2O
↑4×1 ↓2×2
C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
2.歧化反应
方法:从生成物进行配平
要点:确定氧化产物和还原产物的化学计量数
实例1:+NaOH―→Na+Na+ H2O
↑5 ↓1×5
3+6NaOH Na+5Na+ 3H2O
实例2:O2+H2O―→2HO3+1O
↑1×2 ↓2×1
3NO2+H2O===2HNO3+NO
3.部分氧化还原反应
方法:从生成物进行配平
要点:确定氧化产物和还原产物的化学计量数
实例1:KnO4+Hl(浓) →2nCl2+5l2↑+H2O
↓5×2 ↑1×2×5
2KMnO4+16HCl(浓)==2 MnCl2+5Cl2↑+8H2O
实例2:nO2+Hl(浓)1nCl2+1l2+H2O
↓2×1 ↑1×2×1
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
4.归中反应
方法:从反应物进行配平
要点:确定氧化剂和还原剂的化学计量数
实例1:6O2+8H3 ―→H2O+
↓4×3×2 ↑3×4×2
6NO2+8NH3==12H2O+7N2
实例2:1O2+2H2 ―→H2O+
↓4×1 ↑2×2
SO2+2H2S===2H2O+3S↓
5.缺项配平法
(1)先使得失电子数相等,再观察两边电荷。若反应物一边缺正电荷,一般加H+(或H2O),生成物一边加H2O(或OH-);若反应物一边缺负电荷,一般加OH-(或H2O),生成物一边加H2O(或H+)。
(2)当化学方程式中有多个缺项时,应根据化合价的变化找准氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
6.整体配平
指某一氧化还原反应中,有三种元素的化合价发生了变化,但其中一种反应物中同时有两种元素化合价升高或降低,这时要进行整体配平。
7.注意特殊物质中元素的化合价,如CuFeS2中Cu、Fe元素化合价都为+2价,S元素的化合价为-2价;Na2O2中O元素、FeS2中S元素的化合价均为-1价。
易错·辨析
1. Mn2++O2+OH-→MnO(OH)2↓
【答案】2Mn2++O2+4OH-=2MnO(OH)2↓
【解析】
a.标变价:
b.列变化:;
c.求总数:化合价升降的最小公倍数为4,故的化学计量数为1,的化学计量数为2;
d.配系数:调整其它物质或离子的化学计量数:2Mn2++O2+4OH-=2MnO(OH)2↓。
e.查守恒:检测方程式两边质量、电荷、得失电子是否守恒,则该反应方程式为2Mn2++O2+4OH-=2MnO(OH)2↓。
2.MnO(OH)2+I-+H+→Mn2++I2+H2O
【答案】 MnO(OH)2+2I-+4H+=Mn2++I2+3H2O
【解析】
a.标变价:
b.列变化:;
c.求总数:最小公倍数为2,故的化学计量数为1,的化学计量数为2
d.配系数:调整其他物质或离子的化学计量数:MnO(OH)2+2I-+4H+=Mn2++I2+3H2O。
e.查守恒:检测方程式两边质量、电荷、得失电子是否守恒,则配平后该反应方程式为:MnO(OH)2+2I-+4H+=Mn2++I2+3H2O。
3.(1)____As2S5+______HNO3+4H2O→_____H3AsO4+______H2SO4+______NO,
【答案】3As2S5+40HNO3+4H2O→6H3AsO4+15H2SO4+40NO
【解析】
在该反应中,S元素化合价由反应前As2S5中的-2价变为反应后H2SO4中的+6价,化合价升高5×8价;N元素的化合价由反应前HNO3中的+5价变为反应后NO中的+2价,化合价降低3价,化合价升降的最小公倍数是3×5×8=120,所以As2S5的系数是3,H2SO4的系数是15,HNO3、NO的系数是40,然后根据反应前后各种元素的原子个数相等,可知H3AsO4的系数是6,则该反应的化学方程式为3As2S5+40HNO3+4H2O→6H3AsO4+15H2SO4+40NO;
4.___CuS+____HNO3→____Cu(NO3)2+____ H2SO4+___N2+______H2O,
【答案】5CuS+18HNO3→5Cu(NO3)2+5H2SO4+4N2+4H2O
【解析】
在该反应中,S元素化合价由反应前CuS中的-2价变为反应后H2SO4中的+6价,升高了8价,N元素化合价由反应前HNO3中的+5价变为反应后N2中的0价,化合价降低5价,化合价升降的最小公倍数是40,所以CuS的系数是5,H2SO4的系数是5,HNO3的系数是8,N2的系数是4,然后配平没有参加反应的元素,先配平Cu元素,Cu(NO3)2的系数是5,然后配平N元素,Cu(NO3)2的系数是5,则没有参加反应的N原子有10个,有8个N参加氧化还原反应,所以HNO3的系数是18,最后根据H原子个数相等,配平H2O的系数是4,则该反应方程式为:5CuS+18HNO3→5Cu(NO3)2+5H2SO4+4N2+4H2O。
5.____+_____H2O2+________=____ Mn2++____O2 ↑+____H2O
【答案】 2 5 6H+ 2 5 8
【解析】
在该反应中,Mn元素的化合价由反应前中的+7价变为反应后Mn2+中的+2价,化合价降低5价,O元素的化合价由反应前H2O2中的-1价变为反应后O2中的0价,化合价升高1×2=2价,化合价升降最小公倍数是10,所以、Mn2+的系数是2,H2O2、O2的系数是5,根据电荷守恒,可知缺项是H+,系数是6,则根据H元素守恒,可知H2O的系数是8,方程式为2+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O。
易错·知识梳理
1.一般配平规则——“三守恒”
配平规则
质量守恒
电荷守恒
电子守恒
反应前后原子的种类和个数不变
离子反应前后,阴、阳离子所带电荷总数不变
氧化剂和还原剂得失电子总数相等,
化合价升高总数等于化合价降低总数
2.缺项配平规则和组合形式
(1)缺项配平规则
介质
多一个氧原子
少一个氧原子
酸性
+2H+结合1个O→H2O
+H2O提供1个O→2H+
中性
+H2O结合1个O→2OH-
+H2O提供1个O→2H+
碱性
+H2O结合1个O→2OH-
+2OH-提供1个O→H2O
(2)组合形式
反应物
生成物
使用条件
组合一
H+
H2O
酸性溶液
组合二
H2O
H+
酸性或中性溶液
组合三
OH-
H2O
碱性溶液
组合四
H2O
OH-
碱性或中性溶液
3.氧化还原反应方程式升降法配平——“五步骤”:
标变价
列变化
求总数
定系数
查守恒
标明反应前后化合价发生变化的元素的化合价
确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数,利用观察法确定其他物质的化学计量数。
检查反应前后原子、电荷、得失电子是否守恒
通过求最小公倍数使化合价升降总数相等
列出化合价升高和降低的数值
【配平模板】配平化学反应方程式:
C+2H2SO4 2SO2↑+CO2↑+2H2O
分析 配平步骤如下
第一步:标变价
第二步:列变化
第三步:求总数
第四步:定系数
先配平氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物前的系数,再利用观察法配平其它物质的系数。从上面求总数可知,H2SO4前面的系数为2,SO2前面的系数为2,C前面的系数为1,CO2前面的系数为1,再利用观察法配平H2O前面的系数为2.
第五步:查守恒
方程式配平之后,再检查一下,是否符合原子守恒,电荷守恒和得失电子守恒。
易错·精练
1.请配平下列氧化还原反应方程式:
(1)CuSO4===I2+
(2)===Cu(NO3)2++
(3)===
(4)S+NaOHNa2S+Na2SO3+H2O
(5)KClO3+HCl===KCl+ClO2+Cl2+H2O
(6)P4+CuSO4+H2O===Cu3P+
【答案】
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
【解析】 根据元素化合价升降法和相应的配平技巧进行配平。(3)、(6)、(11)三个重点题目分析如下:
(3)a→a2SiO3,生成1份Na2SiO3升高1×2价,2→NaB4,生成1份NaBH4降低1×4价,根据化合价升降总数相等,在Na2SiO3前添加系数2,在NaBH4前添加系数1,再根据原子守恒配平其他物质的系数。
(6)由于Cu3P中存在多个变价元素,符合整体归一法配平,因此把Cu3P当作一个整体来分析,4+SO4→3,生成1份Cu3P降低1×3+3=6价,4→H3O4,升高5价,根据化合价升降总数相等,在H3PO4前添加系数6,在Cu3P前添加系数5,再根据原子守恒配平其他物质的系数。可知P4的系数为,再将所有的系数乘以4即可。
2.请配平下列氧化还原反应方程式:
① 5 Mn2++ 2 ClO+ 4 H2O=== 5 MnO2↓+ 1 Cl2↑+ 8
② 3 ClO-+ 2 Fe(OH)3+ 4 === 3 Cl-+ 2 FeO+ 5 H2O
③ 2 Fe(OH)2+ 1 ClO-+ 1 === 2 Fe(OH)3+ 1 Cl-
④ 2 MnO+ 5 C2O+ 16 === 2 Mn2++ 10 CO2↑+ 8
【答案】
① 5 2 4 5 1 8
② 3 2 4 3 2 5
③ 2 1 1 2 1
④ 2 5 16 2 10 8
3.按要求完成下面小题。
(1)有以下转化关系:
配平下列化学方程式并回答问题。
反应①:
在上述有序号的反应中,除了①⑥外,需用氧化剂的是 (填序号)。
(2)。该反应中,生成物M是 (填化学式)。
(3)针对以下A~D四个涉及H2O2的反应(未配平)填空:
A.Na2O2+HCl→H2O2+NaCl
B.Ag2O+H2O2→Ag+O2↑+H2O
C.H2O2→H2O+O2↑
D.H2O2+Cr2(SO4)3+KOH→K2CrO4+K2SO4+H2O
H2O2仅作氧化剂的反应是 (填序号,下同)。
(4)取少量NaH放入水中,剧烈反应放出一种无色、无味的气体,并形成一种碱性溶液。NaH与水反应的化学方程式为 。
(5)与H+或OH-在溶液都不能大量共存,试用离子方程式说明与OH-不共存的原因: 。
(6)火药是中国的“四大发明”之一,永远值得炎黄子孙骄傲,也永远会激励着我们去奋发图强。黑火药是将硫磺、木炭、硝酸钾按照一定比例混合,在发生爆炸时,没有产生污染性物质。请书写出该反应方程式并配平 。
【答案】(1) Na2Cr2O7+14HCl=2NaCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O ④
(2)K2SO4
(3)D
(4)NaH+H2O=NaOH+H2↑
(5)+OH-=+H2O
(6)S+2KNO3+3C=3CO2↑+N2↑+K2S
【解析】(1)反应①中,Na2Cr2O7中的Cr元素由+6价降低为+3价,盐酸中Cl元素由-1价升高到0价,根据化合价升降守恒、原子守恒可得反应的方程式为Na2Cr2O7+14HCl=2NaCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O,在上述有编号的步骤中,②、③、⑤没有化合价变化,①中Cr元素化合价降低,④、⑥Cr元素化合价升高,在上述有序号的反应中,除了①⑥外,需用氧化剂的是④,故答案为:Na2Cr2O7+14HCl=2NaCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O;④;
(2)根据质量守恒可知,反应中,生成物M是K2SO4,故答案为:K2SO4;
(3)氧化还原反应中,还原剂所含元素化合价升高,氧化剂所含元素化合价降低,氧化剂具有氧化性,还原剂具有还原性;H2O2仅体现氧化性的反应是D;故答案为:D;
(4)取少量NaH放入水中,剧烈反应放出一种无色、无味的气体即为H2,并形成一种碱性溶液即为NaOH,则NaH与水反应的化学方程式为:NaH+H2O=NaOH+H2↑,故答案为:NaH+H2O=NaOH+H2↑;
(5)与OH-在溶液中发生反应生成碳酸根离子和水,反应的离子方程式为:+OH-=+H2O,故答案为:+OH-=+H2O;
(6)黑火药是将硫磺、木炭、硝酸钾按照一定比例混合,在发生爆炸时,没有产生污染性物质,即为生成N2、CO2和K2S,根据氧化还原反应配平可得,该反应方程式为:S+2KNO3+3C=3CO2↑+N2↑+K2S,故答案为:S+2KNO3+3C=3CO2↑+N2↑+K2S。
4.按要求完成下列问题:
(1)写出下列反应的化学方程式,是离子反应的只需写出离子方程式:
①实验室制备氢氧化铝 。
②实验室制备氯气 。
(2)配平下列化学方程式
①
________________________________________________
②
________________________________________________
③
________________________________________________
④
________________________________KCl+________________HCl
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)①实验室制备氢氧化铝的常用方法是在氯化铝溶液中滴加氨水,反应的离子方程式为;故答案为:;
②利用二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气,该反应为,故答案为:。
(2)①碘元素发生归中反应,从-1升至0价、+5降至0价,升降守恒,则KI前配5、前1,前配3,再根据原子守恒配平其他原子即可,,故答案为:。
②P从0价升至+5,Cu从+2降至+1、P从0降至-3,根据升降守恒,前配15,前配6、前配5,根据原子守恒可得:;故答案为:;
③Mn元素从+7降至+2,C元素从+2升至+4,则前配2,前配5,配平方程式为:;故答案为:;
④I元素从升至+5,有x个在升,升,Cl元素从0降至-1,有2个在降,降2,则前配2,前配,配平K,则KCl前配2,Cl差10x在HCl补上,则配平为:,故答案为:。
5.已知实验室制取氯气的反应原理为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,据此回答下列问题:
(1)氧化剂是 (填写化学式);还原剂是 (填写化学式);氧化产物是 (填化学式),HCl在反应中体现的性质 。氧化剂和还原剂个数比是 。
(2)该实验室制取氯气反应的离子方程式为 。
(3)用单线桥法表示电子转移的方向和数目:KClO3+6HCl(浓)KCl+3Cl2↑+3H2O
(4)请配平反应
① ____H++____+____= ____Cr3++____ +____H2O
② ____Fe2++____H++____=____Fe3++____N2O↑+____H2O
【答案】(1) MnO2 HCl Cl2 还原性、酸性 1:2
(2)MnO2+4H++2Cl-(浓)Mn2++Cl2↑+2H2O
(3)
(4) 5H+++3= 2Cr3++3 +4H2O 8Fe2++10H++2=8Fe3++N2O↑+5H2O
【解析】(1)该反应中二氧化锰中锰由+4价降低到+2价,生成氯化锰,则MnO2是氧化剂,氯化氢中的氯由-1价升高到0价生成氯气,则HCl是还原剂,Cl2是氧化产物;在该反应中生成氯气和氯化锰则HCl在反应中体现的性质是:还原性、酸性;该反应中4个氯化氢参加反应,其中只有2个氯化氢中的氯由-1价升高到0价,则氧化剂和还原剂个数比是 1∶2;
(2)实验室用浓盐酸和二氧化锰加热制备氯气,离子方程式为:MnO2+4H++2Cl-(浓) Mn2++Cl2↑+2H2O;
(3)该反应中5个氯化氢中的氯失去电子被氯酸钾中的氯得到,则用单线桥法表示电子转移的方向和数目为:;
(4)①该反应中S由+4价被氧化为+6价,Cr由+6价被还原为+3价,根据得失电子守恒和元素守恒可知,5H+++3= 2Cr3++3 +4H2O;
②该反应中二价铁被氧化为+3价,同时N由+5价被还原为+1价,根据根据得失电子守恒和元素守恒可知,8Fe2++10H++2=8Fe3++N2O↑+5H2O。
6.二氧化氯()消毒剂是国际上公认的高效消毒灭菌剂,可以杀灭一切微生物。二氧化氯常温下为黄绿色或枯黄色气体,以下是二氧化氯的几种工业制备方法。
(1)还原法:,请用双线桥表示该反应电子转移的方向和数目 。
(2)还原法:(和以物质的量之比进行反应)
①配平该反应的离子方程式: 。
_________________________________________________
②还原产物为 。
(3)盐酸法:;当参加反应时,做酸性介质的HCl的物质的量为 mol。
(4)自氧化法:;该反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为 ,若参加反应,则转移的电子数为 。
【答案】(1)
(2) 3432146 和
(3)0.1
(4) 1:4 或
【解析】(1)反应中氯元素的化合价由+5价降低到+4价,碳元素的化合价由+3价升高到+4价,用双线桥表示该反应电子转移的方向和数目为:;
(2)①SO2还原氯酸根离子的反应中,氯元素化合价由+5价降低到+4价和-1价,硫元素的化合价由+4价升高到+6价,利用得失电子守恒和原子守恒可知,其反应的离子方程式为:3432146;
②氧化还原反应中所含元素化合价降低,得到电子被还原,发生还原反应,得到还原产物,则该反应的还原产物为ClO2和Cl-;
(3)该反应中作还原剂的HCl反应生成Cl2,做酸性介质的HCl反应生成NaCl,则两者的物质的量之比为1:1,4个HCl参与反应生成1个Cl2,则0.1molNaClO3参加反应,做酸性介质的HCl的物质的量为0.1mol,故答案为:0.1;
(4)氧化还原反应中氧化剂所含元素化合价降低,还原剂所含元素化合价升高,则反应5NaClO2+4HCl=4ClO2↑+5NaCl+2H2O中,氧化剂为NaClO2反应生成NaCl,还原剂为NaClO2反应生成ClO2,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:4,4个HCl参与反应转移4个电子,则0.2molHCl参加反应,转移的电子数为0.2NA,故答案为:1:4;0.2NA或。
7.回答下列氧化还原反应相关问题
(1)完成下列反应方程式的配平:
①
②
③
(2)一个完整的氧化还原反应方程式可以拆开,写成两个“半反应”,如 可拆写为氧化反应:还原反应:,据此,请将反应 ,拆写成两个半反应。氧化反应: ;还原反应: 。
(3)PH3作为一种熏蒸剂,在贮粮中用于防治害虫,一种制备PH3的流程如图所示:
①白磷与浓 NaOH 溶液反应的化学方程式为 ;
②次磷酸的化学式为 ,属于 (选填“正盐”或“酸式盐”);
③理论上,1mol白磷可生产 mol PH3。
【答案】(1)
(2)
(3) H3PO2 正盐 2.5
【解析】(1)①根据得失电子守恒及电荷守恒,配平反应:
;②根据得失电子守恒及电荷守恒,配平反应:
;③根据得失电子守恒及质量守恒定律,配平反应:
;
(2)在反应中,发生失电子的氧化反应,半反应式:;发生得电子的还原反应,半反应式:;
(3)①白磷与浓 NaOH 溶液反应生成和次磷酸钠,化学方程式:;
②根据流程可知,次磷酸由次磷酸钠与硫酸发生复分解反应生成,根据强酸制弱酸原理,生成次磷酸化学式:H3PO2;在过量的碱溶液中存在,说明不能电离出氢离子,为正盐;
③根据流程可知,发生反应:、、,根据反应方程式可知,理论上1mol白磷可生产2.5mol;
8.回答下列问题:
(1)我国古代四大发明之一的黑火药是由硫黄粉、硝酸钾和木炭粉按一定比例混合而成的,爆炸时的反应为:;在该反应中还原剂是(填化学式,下同): ;还原产物是: 和 ;发生氧化反应是: 。
(2)配平如下反应方程式:
①
②
(3)在硫酸溶液中,和能按粒子个数比1:2完全反应,生成一种棕黄色气体X,同时被氧化为,则X为_______。(填选项序号)
A. B. C. D.
(4)在的反应中,则生成1分子NO转移电子数为 ;56 g Fe参加反应时,被还原的为 g。
【答案】(1) C K2S N2 C
(2)
(3)C
(4) 3 63
【解析】(1),该反应中S元素化合价由0降到-2,N元素化合价+5降到0,碳元素化合价0升高到+4,所以S、KNO3为氧化剂,K2S和N2为还原产物,C为还原剂,发生氧化反应;
(2)反应中Zn的化合价升高2价,N元素化合价降低8价,根据得失电子守恒和原子守恒可得,反应为。
反应中Mn元素化合价升高5价,I元素化合价降低2价,根据得失电子守恒和原子守恒可得,反应为。
(3)在硫酸溶液中,NaClO3和Na2SO3能按粒子个数比1:2完全反应,Na2 SO3被氧化为Na2 SO4,S元素的化合价升高2价,总共升高4价,则Cl的化合价降低4价,NaClO3中Cl为+5价,降低4价,生成的产物中为+1价,则反应产物为Cl2O,故C正确。
(4)N元素化合价降低3价,则生成1分子NO转移电子数为3;根据反应,反应1molFe,被还原的硝酸为1mol,质量为1mol×63g/mol=63g。
9.铁及其化合物在日常生产生活中应用广泛,研究铁及其化合物的应用意义重大。
(1)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂。湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的反应体系中有六种微粒:、、、、、H2O。写出并配平湿法制高铁酸钾的离子反应方程式: ,____+___+___=___+___+___。
(2)电子工业中,常用溶液腐蚀绝缘板上的铜箔,制造印刷电路板,请写出反应的离子方程式 ,反应后铜箔质量减少12.8g,此过程中消耗的质量为 。
(3)已知常温下在溶液中可发生如下两个反应:、,由此可以确定、、三种离子的氧化性由强到弱的顺序是 。
(4)、、、、、组成的一个氧化还原反应体系中,发生→的反应过程。
①该反应中,被氧化的元素是 (填元素符号),氧化剂是 (填化学式)。
②将以上物质分别填入下面对应的横线上,组成一个配平的离子方程式: ;____+_____+____ = ______+______+。
【答案】(1)2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2+3Cl-+5H2O
(2) 2Fe3++Cu =2Fe2++Cu2+ 65g
(3)Ce4+>Fe3+>Sn4+
(4) Mn 2Mn2++5+14H+=2 +5Bi3++ 7H2O
【解析】(1)化合价由+3升高到+6价,化合价由+1降低到-1,含有则为碱性环境,根据化合价升降守恒,可得到离子方程式为:2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2+3Cl-+5H2O;
(2)溶液腐蚀绝缘板上的铜箔,生成氯化亚铁与氯化铜,离子方程式为:2Fe3++Cu =2Fe2++Cu2+;反应后铜箔质量减少12.8g,则反应消耗Cu的物质的量为0.2mol,根据离子方程式,消耗的物质的量为0.4mol,质量为65g;
(3)在氧化还原反应中,物质的氧化性:氧化剂>氧化产物。在反应中,化合价降低,为氧化剂,化合价升高为还原剂,则为氧化产物,即氧化性:>,反应中,化合价降低,为氧化剂,化合价升高,为还原剂,为氧化产物,即氧化性:>,综上,三者氧化性强弱顺序为:Ce4+>Fe3+>Sn4+;
(4)①由→可知,Bi化合价由+5降低到+3,为氧化剂,得到电子被还原,则应该有元素被氧化,根据题目已知物质微粒,可知是Mn元素被氧化,由Mn2+被氧化为,化合价由+2升高到+7,则被氧化的元素为Mn,为氧化剂;
②根据①中分析,由反应前后化合价升降守恒可得到离子方程式为:2Mn2++5+14H+=2 +5Bi3++ 7H2O。
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