内容正文:
专题03 陌生氧化还原反应方程式的书写与配平
建议时间:25分钟
突破一 陌生氧化还原反应方程式的正误判断
1.纳米级可用于以太阳能为热源分解水制,其过程如图所示,下列说法错误的是
A.过程Ⅰ中是氧化产物
B.过程Ⅱ的反应:
C.过程Ⅰ中每消耗232g转移3mol电子
D.整个过程的总反应为:
2.已知有如下反应:
①2NaBrO3+Cl2=Br2+2NaClO3
②NaClO3+5NaCl+3H2SO4=3Cl2↑+3H2O+3Na2SO4
③2FeCl2+Cl2=2FeCl3
根据上述反应,判断下列结论中错误的是
A.Cl2在反应②中既是氧化产物又是还原产物
B.Cl2在反应③中作氧化剂
C.氧化性强弱的顺序为:NaClO3>NaBrO3>Cl2>FeCl3
D.溶液中可发生:NaClO3+6FeCl2+3H2SO4=NaCl+4FeCl3+Fe2(SO4)3+3H2O
3.元素铬()的几种化合物存在下列转化关系(已知过氧化氢受热易分解)。下列判断正确的是
A.是碱性氧化物
B.反应②应在高温下进行
C.反应③是氧化还原反应
D.反应②的离子方程式为
4.工业生产中除去电石渣浆(含)中的并制取硫酸盐的一种常用流程如图。下列说法错误的是
A.由上述过程I、II可知氧化性
B.过程II中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为
C.过程I中发生反应:
D.将渣浆中的(浓度为)转化为,理论上至少需要氧气
5.金属钛(Ti)是一种重要的航空材料,其性质稳定,常温下不与稀盐酸反应。工业上以金红石(主要成分)为原料生产钛锭的流程如下:
下列说法不正确的是
A.步骤①发生的反应:
B.步骤②可以在Ar或氛围中加热,防止金属钛被氧化
C.该流程中可以循环利用的物质有Mg和
D.产品金属钛中含有少量Mg,可用稀盐酸浸泡除Mg
突破二 氧化还原反应方程式的配平
6.有一未完成的离子方程式: +X+6H+=3X2+3H2O。据此判断下列说法错误的是
A.“”中应填入5X-
B.当有3个X2生成时,转移5个电子
C.X2既是氧化产物又是还原产物
D.氧化产物和还原产物的个数之比为1∶5
7.高铁酸钠是一种新型绿色消毒剂,主要用于饮用水处理。其制备离子方程式表示为:,下列说法错误的是
A.具有强氧化性 B.口中缺少的离子为
C. 上的系数为3、2、2、3、5 D.每生成,转移电子的数目为
8.打印机使用的墨粉中含有,将溶液和溶液按一定比例混合,再加入一定量的溶液,水浴加热,可制得,反应如下:。下列分析不正确的是
A.具有磁性
B.反应中,是还原剂,是氧化剂
C.从左至右,反应中各物质的化学计量数依次为1、2、8、1、4
D.可与盐酸反应生成和,所得两种离子的个数之比为
9.(1)重铬酸钾是一种重要的化工原料,一般由铬铁矿制备,铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3,还含有硅、铝等杂质:
铬铁矿熔块
该步骤的主要反应为FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3 Na2CrO4+Fe2O3+CO2↑+NaNO2。上述反应配平后FeO·Cr2O3与NaNO3的化学计量数比为 。
(2)酸性条件下,MnO(OH)2将I-氧化为I2:MnO(OH)2+I-+H+→Mn2++I2+H2O(未配平)。配平该反应的方程式,其化学计量数依次为 。
10.请回答下列问题:
C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O
(1)氧化剂 ,还原剂 ,12g碳参与反应可得到 g还原产物。
(2)标出反应的双线桥
(3)配平反应方程式:
①_______Cu+___________HNO3→___________Cu(NO3)2+___________NO↑+___________H2O
②________NO2+___________H2O=___________HNO3+___________NO。
11.高铁酸钾(,极易溶于水)是常见的水处理剂,其原理如图所示。
【查阅资料】向胶体中加入电解质后,胶体因失去稳定性而发生离子的聚集以至沉淀,称为电解质对胶体的聚沉作用,简称胶体的聚沉。
请回答下列问题:
(1)中铁元素的化合价为 价。
(2)过程①中活性菌表现了 (填“氧化”或“还原”)性,该过程的还原产物是 (填离子符号);过程③属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(3)根据上述原理分析,作水处理剂时,的作用有 (填两个)。
(4)制备高铁酸钾常用的反应原理为(反应未配平)。
①该反应中,Cl元素的化合价由 价变为 价;通过该反应说明:在碱性条件下,氧化性 (填“>”、“=”或“<”)。
②配平该反应的化学方程式,并用双线桥法表示电子转移的方向和数目: ,将该反应改写为离子方程式: 。
突破三 陌生氧化还原反应化学方程式的书写
12.SCR(选择性催化还原)技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放,其工作原理如图:
(1)尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2,该反应的化学方程式:________________________
________________________________________________。
(2)反应器中NH3还原NO2的化学方程式:____________________________________。
(3)当燃油中含硫量较高时,尾气中SO2在O2作用下会形成(NH4)2SO4,使催化剂中毒。用化学方程式表示(NH4)2SO4的形成:_______________________________________。
13.是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如下:
回答下列问题:
(1)中的化合价为 。
(2)写出“反应”步骤中生成的化学方程式 。
(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去,要加入的试剂为 ,“电解”中还原产物是 。
(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量。此吸收反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
14.传世名画《千里江山图》的主要取景地是庐山与鄱阳湖,其采用的绿蓝两种颜料——优质孔雀石【Cu2(OH)2CO3】和蓝铜矿【Cu2(OH)2(CO3)2】。
(1)从地表采掘的孔雀石【Cu2(OH)2CO3】,还是古代冶炼铜的原料。流程如下:
孔雀石【Cu2(OH)2CO3】中铜元素的化合价为 ,其高温分解的化学方程式是 ;加热还原过程中氧化剂、还原剂分别为 、 。
(2)地表深处的黄铜矿(CuFeS2)被氧气氧化:xCuFeS2+yO2→zCu2++qFe2++nSO;形成Cu2+流入地表后,遇到石灰石形成孔雀石,同时还有CaSO4和CO2生成。
①x= ,y= 。
②形成孔雀石的化学方程式是 。
③孔雀石虽然较稳定,遇到足量盐酸则完全溶解,其离子方程式为 。
④Cu2+流入地表后可以形成孔雀石、蓝铜矿或Cu(OH)2三种矿物质,当HCO浓度相对较大时,产物主要取决于地表水溶液的pH大小。弱酸性水中,一般以 (填化学式)为主;pH>10的碱性水中,一般以 (填化学式)为主。
突破四 陌生氧化还原反应离子方程式的书写
15.水是生命之源,保护水资源人人有责。
Ⅰ.高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型绿色消毒剂,主要用于饮用水处理。工业上制备高铁酸钠有多种方法,其中一种方法是:在强碱性条件下,NaClO溶液和FeCl3溶液反应生成高铁酸钠和氯化钠。
(1)高铁酸钠中铁元素的化合价为 。
(2)反应中高铁酸钠是 产物(填“氧化”或“还原”)。
(3)写出制备高铁酸钠的离子方程式 。
(4)使用氯气对自来水消毒时,氯气与水中的有机物反应生成对人体有害的物质,人们开始使用新的自来水消毒剂,如氯元素的某种氧化物,写出这种新消毒剂的名称 。
Ⅱ.工业酸性废水中含有的重铬酸根离子(Cr2O)有毒,必须处理达标后才能排放。工业上常用绿矾(FeSO4·7H2O)作处理剂,将Cr2O转化为Cr3+。
(5)绿矾是结晶水合物,风化是指在室温和干燥的空气里,结晶水合物失去结晶水的现象,则风化属于 变化(填“物理”或“化学”)。
(6)在溶液中Cr2O存在反应:Cr2O+H2O⇌2CrO+2H+,该反应 氧化还原反应(填“属于”或“不属于”)。
(7)写出处理工业酸性废水时发生反应的离子方程式 。
16.某同学欲探究的氧化还原性。
I.理论分析
(1)从化合价的角度分析,体现氧化性时可能生成 ,体现还原性时可能生成 。(填序号)
a. b. c. d.
(2)同时体现氧化性和还原性的一个化学方程式为 。(任写一个即可)
II.实验探究一
(3)在酸性溶液中滴加溶液,观察到溶液颜色逐渐变成黄色,该过程体现了具有 (填“氧化性”或“还原性”),发生反应的离子方程式为 。
III.实验探究二
查阅资料可知:
(4)将溶于冰水中,产生少量气泡,得到溶液。将溶液分为两份,向其中一份加入过量稀硫酸,得溶液。向溶液中滴加适量溶液,观察到迅速产生大量气泡,滴入的溶液紫色褪去,转变成,滴加溶液后发生反应的离子方程式为 。
(5)向另一份溶液中滴加适量溶液,观察到缓慢产生大量气泡,滴入的溶液紫色褪去。结合(4)可知,具有 (填“氧化性”或“还原性”),且与反应的剧烈程度与溶液的 有关。
17.运用氧化还原反应和离子反应知识回答下列问题:
Ⅰ.将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合溶液中回收S,其转化如图所示(CuS不溶于水)。
(1)写出过程②和过程中③发生反应的离子方程式:
i.过程② 。
ii.过程③ 。
iii.整个转化过程中可以循环使用的离子是 。
Ⅱ.新型纳米材料氧缺位铁酸盐(MFe2Ox,3<x<4,M=Mn、Zn、Ni,且均为+2价,下同)是由铁酸盐MFe2O4经过高温反应得到的。
(2)将纳米材料氧缺位铁酸盐分散在蒸馏水中,所形成的分散系属于 。
(3)MFe2O4中Fe元素的化合价为 。
(4)在酸性条件下,Fe2O容易转化为Fe2+,某反应体系中共存在下列6种粒子:Fe2O、Fe2+、H+、H2O、Cu2O、Cu2+,则Fe2O转化为Fe2+的离子方程式 。
(5)已知As2O3与Zn可以发生如下反应:As2O3+6Zn+6H2SO4=2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O(反应前后H元素化合价未发生变化),请用单线桥法标出电子转移的方向和数目 。
建议时间:20分钟
1.二氧化氯(ClO2)是一种优良的消毒剂,可用氯酸钠和双氧水在酸性条件下制备,反应方程式为NaClO3+H2O2+H2SO4→ClO2↑+Na2SO4+H2O+O2↑(未配平)。下列说法不正确的是
A.氧化性:NaClO3>O2
B.将该方程式配平后H2O的化学计量数应为2
C.NaClO3与H2O2的化学计量系数之比为2:1
D.反应过程中每生成2.24L O2转移0.2mol电子
2.高铜酸钾()是一种难溶于水的黑色粉末状固体,可以由四羟基合铜酸钾和次溴酸在冰水浴中合成:①(未配平)。高铜酸钾在酸性条件下不稳定:②(未配平)。下列说法正确的是
A.①中是还原产物
B.①中若消耗9.7g HBrO,则生成
C.②若有生成,则转移4mol电子
D.由①、②可知氧化性强弱顺序为
3.硫化氢(H2S)是一种有毒、有害的不良气体。处理某废气中的H2S,是将废气与空气混合通入FeCl2、CuCl2、FeCl3的混合液中,其转化的流程如图所示。下列说法错误的是
A.反应Ⅰ中氧元素化合价降低,O2是氧化剂
B.转化过程有四种元素的化合价发生了变化
C.氧化性由强到弱的顺序:O2>Fe3+>S
D.过程Ⅲ中发生的反应为CuS+2Fe3+=S+2Fe2++Cu2+
4.工业上利用废锰渣(主要成分为、、)制备的流程如下图所示:
已知反应I中生成、、等。下列说法不正确的是
A.滤液中主要存在的阳离子有:、、、
B.反应I中每消耗,转移电子的物质的量为
C.反应Ⅱ的离子方程式为
D.调节的作用是将铁元素转化为沉淀过滤除去
5.过氧化氢俗名双氧水,医疗上利用它有杀菌消毒的作用来清洗伤口。有时可作为矿业废液消毒剂,有“绿色氧化剂”的美称。
(1)配平下列化学反应,并用单线桥表示电子转移的方向和数目 。
____________________________________
(2)如消除采矿业胶液中的氰化物(如,C为+2价),经以下反应实现:
(已配平)。
①试指出A的化学式 。
②若反应中有6.72L(标准状况)气体生成,转移电子数目为 。
(3)某强酸反应体系中,反应物和生成物共六种物质或离子:、、、、、。已知该反应中只发生了如下过程:。
①该反应中发生还原反应的过程是: 。
②该反应选择的酸是: 。(填序号)A.盐酸 B.稀硫酸 C.醋酸
(4)用0.2溶液32,还原含的溶液,过量的用0.2酸性溶液氧化(其中被还原成),共消耗溶液0.8,则元素X在还原产物中的化合价是 。
6.氧化还原反应在生产、生活和生命活动中起着十分重要的作用.例如,饮用水处理和污水净化问题中就广泛应用了氧化还原反应的原理.
Ⅰ.高铁酸钠是一种新型绿色消毒剂,主要用于饮用水处理.工业上制备高铁酸钠有多种方法,其中一种方法的化学原理可用化学方程式表示为:
(1)在中,的化合价为 价;上述反应中,每生成,有 电子转移.
(2)制备的另外一种方法是在碱性条件下用和反应,请配平下列离子方程式:
_________________________
Ⅱ.含氯消毒剂在自来水净化过程中也起到了重要作用.
(3)很多自来水厂用氯气来杀菌、消毒,实验室不能用自来水配制硝酸银溶液,用离子方程式表示其原因 .实验室常用浓盐酸与二氧化锰反应来制取,请写出反应的化学方程式 .
(4)亚氯酸钠是一种高效的漂白剂和氧化剂,其制备方法如下:
根据氧化剂的氧化性强于氧化产物这一规律,从上述反应中可知氧化性 >__________;
(5)都常被用作消毒剂,上述物质消毒效率最高的是___________(填序号).(已知:消毒效率是以单位物质的量的物质得电子的数目多少表示,得电子越多效率越高)
A. B. C. D.
7.氧化还原反应在工农业生产、日常生活中具有广泛用途,贯穿古今。
(1)“维生素可以将食物中的转化为”,说明维生素 具有(填“氧化性”或“还原性”)。
(2)常用检查输送的管道是否,其反应如下:______________
①配平上述氧化还原反应 。
②该反应中,氧化剂是 (填化学式),被氧化的元素是 (填元素名称)。
(3)二氧化氯是一种高效消毒剂。工业上制备的反应为。
①该反应中的还原产物是 (写化学式),反应中每生成1个分子,转移电子的数目为 。
②用双线桥标出反应中电子转移的方向和数目 。
③在杀菌消毒的过程中会生成副产物亚氯酸盐(),需要将其转化为除去,下列试剂能实现其转化过程的是 。
A. B. C. D.
建议时间:10分钟
1.(2025·江苏卷节选)无氧环境中,文物中的与海水中的在细菌作用下形成等含铁凝结物。写出与反应生成和的离子方程式: 。
2.(2023·山东,16(3)ⅱ改编)一定条件下,CuCl2、K与F2反应生成KCl和化合物K2CuF4的化学方程式:_________________________________________________________________。
3.(2022·全国甲卷,26(1)(4))硫酸锌(ZnSO4)是制备各种含锌材料的原料,在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为ZnCO3,杂质为SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制备流程如下:
回答下列问题:
(1)菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为___________________________________。
(4)向80~90 ℃的滤液①中分批加入适量KMnO4溶液充分反应后过滤,滤渣②中有MnO2,该步反应的离子方程式为___________________________________________________________________________。
4.(2021·全国甲卷,26(2))以NaIO3为原料制备I2的方法是:先向NaIO3溶液中加入计量的NaHSO3,生成碘化物;再向混合溶液中加入NaIO3溶液,反应得到I2。上述制备I2的总反应的离子方程式为
______________________________________________________________。
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专题03 陌生氧化还原反应方程式的书写与配平
建议时间:25分钟
突破一 陌生氧化还原反应方程式的正误判断
1.纳米级可用于以太阳能为热源分解水制,其过程如图所示,下列说法错误的是
A.过程Ⅰ中是氧化产物
B.过程Ⅱ的反应:
C.过程Ⅰ中每消耗232g转移3mol电子
D.整个过程的总反应为:
【答案】C
【分析】由图可知,过程I发生的反应为Fe3O4在太阳能作用下反应产生FeO、O2,反应的化学方程式为:2Fe3O46FeO+O2↑,过程II发生的反应为FeO与H2O在加热条件下反应产生Fe3O4、H2,反应的化学方程式为:,则整个过程的总反应为:;
【解析】A.由分析可知,过程I发生的反应为Fe3O4在太阳能作用下反应产生FeO、O2,反应的化学方程式为:2Fe3O46FeO+O2↑,反应中O元素化合价升高被氧化,O2是氧化产物,A正确;
B.由图可知,过程II发生的反应为FeO与H2O在加热条件下反应产生Fe3O4、H2,反应的化学方程式为:,B正确;
C.由分析可知,过程I发生的反应为Fe3O4在太阳能作用下反应产生FeO、O2,反应的化学方程式为:2Fe3O46FeO+O2↑,由方程式可知,反应消耗232gFe3O4时,即消耗1molFe3O4,转移电子的物质的量2mol,C错误;
D.由分析可知,整个过程的总反应为,D正确;
故选C。
2.已知有如下反应:
①2NaBrO3+Cl2=Br2+2NaClO3
②NaClO3+5NaCl+3H2SO4=3Cl2↑+3H2O+3Na2SO4
③2FeCl2+Cl2=2FeCl3
根据上述反应,判断下列结论中错误的是
A.Cl2在反应②中既是氧化产物又是还原产物
B.Cl2在反应③中作氧化剂
C.氧化性强弱的顺序为:NaClO3>NaBrO3>Cl2>FeCl3
D.溶液中可发生:NaClO3+6FeCl2+3H2SO4=NaCl+4FeCl3+Fe2(SO4)3+3H2O
【答案】C
【解析】A.反应②中NaClO3中Cl为+5价,NaCl中Cl为-1价,生成Cl2(0价),所以Cl2既是氧化产物又是还原产物,A正确;
B.反应③中Cl2将Fe Cl2中氧化为,Cl2作氧化剂,B正确;
C.由反应①得氧化性NaBrO3> NaClO3;反应②得NaClO3> Cl2;反应③得Cl2> FeCl3,故氧化性NaBrO3>NaClO3> Cl2>FeCl3,C错误;
D.由氧化性NaClO3>FeCl3,故该反应可发生,D正确;
故选C。
3.元素铬()的几种化合物存在下列转化关系(已知过氧化氢受热易分解)。下列判断正确的是
A.是碱性氧化物
B.反应②应在高温下进行
C.反应③是氧化还原反应
D.反应②的离子方程式为
【答案】D
【解析】A.Cr2O3能与氢氧化钾反应生成KCrO2和水,所以Cr2O3不是碱性氧化物,故A错误;
B.H2O2加热易分解,所以反应②的温度不宜太高,故B错误;
C.反应③中Cr元素的化合价(+6价)不变,所以反应③是非氧化还原反应,故C错误;
D.反应②中被H2O2氧化为,根据得失电子守恒,反应的离子方程式为,故D正确;
故答案为:D。
4.工业生产中除去电石渣浆(含)中的并制取硫酸盐的一种常用流程如图。下列说法错误的是
A.由上述过程I、II可知氧化性
B.过程II中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为
C.过程I中发生反应:
D.将渣浆中的(浓度为)转化为,理论上至少需要氧气
【答案】B
【分析】由流程可知,CaO与硫酸锰反应生成Mn(OH)2,通入氧气生成,过程Ⅰ中反应的离子方程式为2Mn(OH)2+O2+4OH-=2+4H2O;与S2-反应生成S2,进而与氧气反应生成,过程Ⅱ中反应的离子方程式为4+2S2-+9H2O═S2+4Mn(OH)2↓+10OH-,以此解答该题。
【解析】A.由分析可知,O2氧化Mn(OH)2生成,则氧化性:O2>,然后氧化S2-生成S2,则氧化性:> S2,氧化性:,故A正确;
B.在过程II中,根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒,可得反应的离子方程式为:,其中为氧化剂,为还原剂,则氧化剂和还原剂的物质的量之比为,故B错误;
C.由分析可知,过程1中涉及反应为2Mn(OH)2+O2+4OH-=2+4H2O,故C正确;
D.10 L渣浆中的S2-(浓度为320 mg/L)的物质的量n(S2-)=,将其氧化为时,失去电子的物质的量n(e-)=0.1 mol×[6-(-2)]=0.8 mol,根据电子守恒可知需O2的物质的量n(O2)=,故D正确;
故选B。
5.金属钛(Ti)是一种重要的航空材料,其性质稳定,常温下不与稀盐酸反应。工业上以金红石(主要成分)为原料生产钛锭的流程如下:
下列说法不正确的是
A.步骤①发生的反应:
B.步骤②可以在Ar或氛围中加热,防止金属钛被氧化
C.该流程中可以循环利用的物质有Mg和
D.产品金属钛中含有少量Mg,可用稀盐酸浸泡除Mg
【答案】B
【分析】金红石与焦炭、氯气在高温条件下反应生成TiCl4和CO,Mg和四氯化钛发生置换反应生成钛和氯化镁,电解熔融氯化镁生成Mg和氯气;
【解析】A.金红石与焦炭、氯气在高温条件下反应生成TiCl4和CO,步骤①发生的反应:,A正确;B.Mg和氮气加热反应生成氮化镁,故不能在氛围中加热,B错误;C.电解熔融氯化镁生成Mg和氯气,氯气进入步骤①中、金属Mg可在步骤②中循环利用,C正确;D.金属钛常温下不与稀盐酸反应,而镁能和稀盐酸反应,故产品金属钛中含有少量Mg,可用稀盐酸浸泡除M,D正确;故选B。
突破二 氧化还原反应方程式的配平
6.有一未完成的离子方程式: +X+6H+=3X2+3H2O。据此判断下列说法错误的是
A.“”中应填入5X-
B.当有3个X2生成时,转移5个电子
C.X2既是氧化产物又是还原产物
D.氧化产物和还原产物的个数之比为1∶5
【答案】D
【解析】
A.根据原子守恒和电荷守恒可知,“”中应填入“5X-”,A正确;
B.在该反应中,中X的化合价由+5价降低到0价,X-中X的化合价由-1价升高到0价,则当有3个X2生成时,转移5个电子,B正确;
C.在该反应中,氧化产物和还原产物都是X2,C正确;
D.在该反应中,氧化产物和还原产物都是X2,其中有5份是还原剂产生,有1份是氧化剂产生,所以氧化产物和还原产物的物质的量之比为5∶1,D错误;
故选D。
7.高铁酸钠是一种新型绿色消毒剂,主要用于饮用水处理。其制备离子方程式表示为:,下列说法错误的是
A.具有强氧化性 B.口中缺少的离子为
C. 上的系数为3、2、2、3、5 D.每生成,转移电子的数目为
【答案】B
【分析】配平离子方程式:。
【解析】A.高铁酸钠是一种新型绿色消毒剂,其中铁元素为+6价,故具有强氧化性,A正确;
B.口中缺少的离子为,B错误;
C. 上的系数为3、2、2、3、5,C正确;
D.根据离子方程式,铁元素由+3价升高为+6价,每生成,转移电子的数目为,D正确;
故选B。
8.打印机使用的墨粉中含有,将溶液和溶液按一定比例混合,再加入一定量的溶液,水浴加热,可制得,反应如下:。下列分析不正确的是
A.具有磁性
B.反应中,是还原剂,是氧化剂
C.从左至右,反应中各物质的化学计量数依次为1、2、8、1、4
D.可与盐酸反应生成和,所得两种离子的个数之比为
【答案】B
【解析】是黑色具有磁性的晶体,A正确;反应中各元素的化合价没有发生改变,不是氧化还原反应,B错误;根据原子守恒和电荷守恒配平离子方程式,可知从左至右,反应中各物质的化学计量数依次为1、2、8、1、4,C正确;与盐酸反应生成、和水,根据反应,可得与两种离子的个数之比为,D正确。
9.(1)重铬酸钾是一种重要的化工原料,一般由铬铁矿制备,铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3,还含有硅、铝等杂质:
铬铁矿熔块
该步骤的主要反应为FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3 Na2CrO4+Fe2O3+CO2↑+NaNO2。上述反应配平后FeO·Cr2O3与NaNO3的化学计量数比为 。
(2)酸性条件下,MnO(OH)2将I-氧化为I2:MnO(OH)2+I-+H+→Mn2++I2+H2O(未配平)。配平该反应的方程式,其化学计量数依次为 。
【答案】(1)2∶7 (2)1、2、4、1、1、3
【解析】(1)根据得失电子守恒和质量守恒,配平化学方程式可得:2FeO·Cr2O3+4Na2CO3+7NaNO3 4Na2CrO4+Fe2O3+4CO2↑+7NaNO2,故FeO·Cr2O3与NaNO3的化学计量数比为2∶7。
(2)I元素化合价由-1价升高到0价,Mn元素化合价由+4价降低到+2价,根据元素化合价升降总数相等可得MnO(OH)2和I-的化学计量数分别为1、2,再结合原子守恒和电荷守恒配平:MnO(OH)2+2I-+4H+===Mn2++I2+3H2O。
10.请回答下列问题:
C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O
(1)氧化剂 ,还原剂 ,12g碳参与反应可得到 g还原产物。
(2)标出反应的双线桥
(3)配平反应方程式:
①_______Cu+___________HNO3→___________Cu(NO3)2+___________NO↑+___________H2O
②________NO2+___________H2O=___________HNO3+___________NO。
【答案】(1)HNO3 C 184
(2)
(3)3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 3NO2+H2O=2HNO3+NO
【解析】(1)该反应中HNO3中的N得电子,氧化剂为HNO3,C失电子还原剂为C,12g碳物质的量为1mol,1molC反应生成4molNO2,4molNO2均为还原产物,可得到还原产物184g。
(2)该反应中1个C失去4个电子生成1个CO2,4个HNO3中的N得到4×1个电子生成4个NO2,用双线桥表示的反应为。
(3)①该反应中Cu失去2个电子转化为硝酸铜,HNO3中的N得到3个电子转化为NO,根据得失电子守恒和原子守恒,配平反应方程式为3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
②反应中NO2部分失电子生成HNO3,部分得电子生成NO,根据得失电子守恒和原子守恒,配平反应方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO。
11.高铁酸钾(,极易溶于水)是常见的水处理剂,其原理如图所示。
【查阅资料】向胶体中加入电解质后,胶体因失去稳定性而发生离子的聚集以至沉淀,称为电解质对胶体的聚沉作用,简称胶体的聚沉。
请回答下列问题:
(1)中铁元素的化合价为 价。
(2)过程①中活性菌表现了 (填“氧化”或“还原”)性,该过程的还原产物是 (填离子符号);过程③属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(3)根据上述原理分析,作水处理剂时,的作用有 (填两个)。
(4)制备高铁酸钾常用的反应原理为(反应未配平)。
①该反应中,Cl元素的化合价由 价变为 价;通过该反应说明:在碱性条件下,氧化性 (填“>”、“=”或“<”)。
②配平该反应的化学方程式,并用双线桥法表示电子转移的方向和数目: ,将该反应改写为离子方程式: 。
【答案】(1)+6
(2)还原 物理
(3)杀菌消毒、净水
(4)+1 -1 >
【分析】过程①中高铁酸钾被还原,产生的铁离子水解转化为氢氧化铁胶体,胶体可以净水,据此解答。
【解析】(1)中K是+1价,O是-2价,依据化合价代数和为0可知铁元素的化合价为+6价。
(2)过程①中高铁酸钾转化为铁离子,铁元素化合价降低,被还原,活性菌表现了还原性,该过程的还原产物是Fe3+;过程③中某一产生新物质,属于物理变化。
(3)根据上述原理分析,作水处理剂时,的作用有两个,即杀菌消毒、净水。
(4)①该反应中,Cl元素的化合价由+1价变为-1价,得到电子被还原,氢氧化铁被氧化,因此通过该反应说明:在碱性条件下,氧化性>。
②铁元素化合价从+3价升高到+6价,失去3个电子,氯元素得到2个电子,依据得失电子守恒可知反应中转移6个电子,所以用双线桥法表示电子转移的方向和数目为,该反应的离子方程式为。
突破三 陌生氧化还原反应化学方程式的书写
12.SCR(选择性催化还原)技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放,其工作原理如图:
(1)尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2,该反应的化学方程式:________________________
________________________________________________。
(2)反应器中NH3还原NO2的化学方程式:____________________________________。
(3)当燃油中含硫量较高时,尾气中SO2在O2作用下会形成(NH4)2SO4,使催化剂中毒。用化学方程式表示(NH4)2SO4的形成:_______________________________________。
【答案】 (1)CO(NH2)2+H2OCO2↑+2NH3↑
(2)8NH3+6NO27N2+12H2O
(3)2SO2+O2+4NH3+2H2O===2(NH4)2SO4
【解析】(1)反应物为H2O和CO(NH2)2,生成物为NH3和CO2,反应条件为加热,结合元素守恒可写出该反应的化学方程式。(2)反应物为NH3和NO2,生成物为N2和H2O,反应需在催化剂作用下进行。(3)NH3、SO2、O2和H2O反应生成(NH4)2SO4。
13.是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如下:
回答下列问题:
(1)中的化合价为 。
(2)写出“反应”步骤中生成的化学方程式 。
(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去,要加入的试剂为 ,“电解”中还原产物是 。
(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量。此吸收反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
【答案】(1)+3
(2)
(3)氢氧化钠溶液 NaClO2
(4)2:1
【分析】酸性条件下,二氧化硫把NaClO3还原为ClO2同时自身被氧化生成硫酸氢钠,电解ClO2和氯化钠溶液生成NaClO2、Cl2,尾气中的用ClO2用双氧水吸收还原为NaClO2。
【解析】(1)中Na显+1价、O显-2价,根据化合价代数和等于0,氯的化合价为+3价。
(2)“反应”步骤中酸性条件下,二氧化硫把NaClO3还原为ClO2,反应中氯元素化合价由+5变为+4、硫元素化合价由+4变为+6,结合电子守恒可知,反应的化学方程式为;
(3)精制时,为除去,要加入的试剂为氢氧化钠溶液,将镁离子转化为氢氧化镁沉淀除去;根据流程图,电解ClO2和氯化钠溶液生成NaClO2、Cl2,“电解”中氯离子发生氧化反应生成氯气,ClO2中氯元素发生还原反应生成NaClO2,故还原产物是NaClO2。
(4)ClO2用双氧水吸收还原为NaClO2,反应中ClO2中氯化合价由+4变为+3,为氧化剂,过氧化氢中氧化合价由-1升高为0,为还原剂,结合电子守恒可知,故氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1。
14.传世名画《千里江山图》的主要取景地是庐山与鄱阳湖,其采用的绿蓝两种颜料——优质孔雀石【Cu2(OH)2CO3】和蓝铜矿【Cu2(OH)2(CO3)2】。
(1)从地表采掘的孔雀石【Cu2(OH)2CO3】,还是古代冶炼铜的原料。流程如下:
孔雀石【Cu2(OH)2CO3】中铜元素的化合价为 ,其高温分解的化学方程式是 ;加热还原过程中氧化剂、还原剂分别为 、 。
(2)地表深处的黄铜矿(CuFeS2)被氧气氧化:xCuFeS2+yO2→zCu2++qFe2++nSO;形成Cu2+流入地表后,遇到石灰石形成孔雀石,同时还有CaSO4和CO2生成。
①x= ,y= 。
②形成孔雀石的化学方程式是 。
③孔雀石虽然较稳定,遇到足量盐酸则完全溶解,其离子方程式为 。
④Cu2+流入地表后可以形成孔雀石、蓝铜矿或Cu(OH)2三种矿物质,当HCO浓度相对较大时,产物主要取决于地表水溶液的pH大小。弱酸性水中,一般以 (填化学式)为主;pH>10的碱性水中,一般以 (填化学式)为主。
【答案】(1)+2 CuO CO
(2)1 4 Cu(OH)2
【分析】高温分解为氧化铜、二氧化碳、水,分解产生的氧化铜与一氧化碳进行加热还原,生成铜单质;可看作,可看作,Cu2+流入地表后,当HCO浓度相对较大时,产物主要取决于地表水溶液的pH大小,当酸性稍大一些时,没有沉淀,但随着pH增大,溶液从弱酸性、弱碱性、碱性稍大依次变化,沉淀中Cu(OH)2成分逐渐增多,主要沉淀依次为、、Cu(OH)2。
【解析】(1)孔雀石中铜元素的化合价为+2;其高温分解的化学方程式是;氧化铜和一氧化碳加热还原过程中CuO化合价降低,是氧化剂、CO是还原剂;
(2)根据 中,由化合价升降价守恒得出,由反应前后原子个数守恒得出,、、、由电荷守恒得出,则、、、、;Cu2+流入地表后,遇到石灰石形成孔雀石,同时还有CaSO4和CO2生成,形成孔雀石的化学方程式是;孔雀石遇到足量盐酸则完全溶解,其离子方程式为;溶液从弱酸性、弱碱性、碱性稍大依次变化,沉淀中Cu(OH)2成分逐渐增多,主要沉淀依次为、、Cu(OH)2。
突破四 陌生氧化还原反应离子方程式的书写
15.水是生命之源,保护水资源人人有责。
Ⅰ.高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型绿色消毒剂,主要用于饮用水处理。工业上制备高铁酸钠有多种方法,其中一种方法是:在强碱性条件下,NaClO溶液和FeCl3溶液反应生成高铁酸钠和氯化钠。
(1)高铁酸钠中铁元素的化合价为 。
(2)反应中高铁酸钠是 产物(填“氧化”或“还原”)。
(3)写出制备高铁酸钠的离子方程式 。
(4)使用氯气对自来水消毒时,氯气与水中的有机物反应生成对人体有害的物质,人们开始使用新的自来水消毒剂,如氯元素的某种氧化物,写出这种新消毒剂的名称 。
Ⅱ.工业酸性废水中含有的重铬酸根离子(Cr2O)有毒,必须处理达标后才能排放。工业上常用绿矾(FeSO4·7H2O)作处理剂,将Cr2O转化为Cr3+。
(5)绿矾是结晶水合物,风化是指在室温和干燥的空气里,结晶水合物失去结晶水的现象,则风化属于 变化(填“物理”或“化学”)。
(6)在溶液中Cr2O存在反应:Cr2O+H2O⇌2CrO+2H+,该反应 氧化还原反应(填“属于”或“不属于”)。
(7)写出处理工业酸性废水时发生反应的离子方程式 。
【答案】(1)+6
(2)氧化
(3)3ClO-+2Fe3++10OH- = 2FeO+3Cl-+5H2O
(4)二氧化氯
(5)化学
(6)不属于
(7)Cr2O + 6Fe2+ + 14H+ = 6Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O
【解析】(1)高铁酸钠中Na为+1价,O为-2价,结合化合物的化合价为0,铁元素的化合价为+6。
(2)反应中铁由+3价升高为+6价,被氧化,则高铁酸钠是氧化产物。
(3)在强碱性条件下,NaClO溶液和FeCl3溶液反应生成高铁酸钠和氯化钠,制备高铁酸钠的离子方程式3ClO-+2Fe3++10OH- = 2FeO+3Cl-+5H2O。
(4)氯元素的氧化物二氧化氯是一种高效无害的新消毒剂。
(5)绿矾风化得到硫酸亚铁和水,生成新物质,则风化属于化学变化。
(6)在溶液中Cr2O存在反应:Cr2O+H2O⇌2CrO+2H+,该反应不存在化合价变化,不属于氧化还原反应。
(7)用绿矾(FeSO4·7H2O)作处理剂,将Cr2O转化为Cr3+,亚铁离子发生氧化反应,则处理工业酸性废水时发生反应的离子方程式Cr2O + 6Fe2+ + 14H+ = 6Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O。
16.某同学欲探究的氧化还原性。
I.理论分析
(1)从化合价的角度分析,体现氧化性时可能生成 ,体现还原性时可能生成 。(填序号)
a. b. c. d.
(2)同时体现氧化性和还原性的一个化学方程式为 。(任写一个即可)
II.实验探究一
(3)在酸性溶液中滴加溶液,观察到溶液颜色逐渐变成黄色,该过程体现了具有 (填“氧化性”或“还原性”),发生反应的离子方程式为 。
III.实验探究二
查阅资料可知:
(4)将溶于冰水中,产生少量气泡,得到溶液。将溶液分为两份,向其中一份加入过量稀硫酸,得溶液。向溶液中滴加适量溶液,观察到迅速产生大量气泡,滴入的溶液紫色褪去,转变成,滴加溶液后发生反应的离子方程式为 。
(5)向另一份溶液中滴加适量溶液,观察到缓慢产生大量气泡,滴入的溶液紫色褪去。结合(4)可知,具有 (填“氧化性”或“还原性”),且与反应的剧烈程度与溶液的 有关。
【答案】(1)d c
(2)
(3)氧化性
(4)
(5)还原性 酸性强弱
【解析】(1)体现氧化性时化合价降低,可成,故选d;体现还原性时化合价升高,生成,故选c;
(2)分解时生成和时既体现氧化性又体现还原性,反应方程式为;
(3)在酸性溶液中滴加溶液,观察到溶液颜色逐渐变成黄色,可知被氧化为,体现了的氧化性;反应离子方程式为;
(4)向溶液中滴加适量溶液,观察到迅速产生大量气泡,滴入的溶液紫色褪去,转变成,可知B中存在,与发生氧化还原反应生成氧气和,结合电子得失守恒以及元素守恒得反应离子方程式:;
(5)结合(4)中反应可知被氧化为氧气,体现还原性;结合反应剧烈程度可知,滴加过量稀硫酸的溶液反应更剧烈,说明与反应的剧烈程度与溶液的酸性强弱有关。
17.运用氧化还原反应和离子反应知识回答下列问题:
Ⅰ.将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合溶液中回收S,其转化如图所示(CuS不溶于水)。
(1)写出过程②和过程中③发生反应的离子方程式:
i.过程② 。
ii.过程③ 。
iii.整个转化过程中可以循环使用的离子是 。
Ⅱ.新型纳米材料氧缺位铁酸盐(MFe2Ox,3<x<4,M=Mn、Zn、Ni,且均为+2价,下同)是由铁酸盐MFe2O4经过高温反应得到的。
(2)将纳米材料氧缺位铁酸盐分散在蒸馏水中,所形成的分散系属于 。
(3)MFe2O4中Fe元素的化合价为 。
(4)在酸性条件下,Fe2O容易转化为Fe2+,某反应体系中共存在下列6种粒子:Fe2O、Fe2+、H+、H2O、Cu2O、Cu2+,则Fe2O转化为Fe2+的离子方程式 。
(5)已知As2O3与Zn可以发生如下反应:As2O3+6Zn+6H2SO4=2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O(反应前后H元素化合价未发生变化),请用单线桥法标出电子转移的方向和数目 。
【答案】(1)CuS+2Fe3+=S+2Fe2++Cu2+ 4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O Cu2+和Fe3+
(2)胶体
(3)+3
(4)+Cu2O+10H+=2Fe2++Cu2++5H2O
(5)
【分析】由图可知,①中发生H2S+Cu2+=CuS↓+2H+,②中发生CuS+2Fe3+=S+2Fe2++Cu2+,③中发生4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,回收S的总反应为2H2S+O2═2H2O+2S↓,以此来解答。。
【解析】(1)i.过程②的离子方程式CuS+2Fe3+=S+2Fe2++Cu2+。
ii.过程③的离子方程式4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O。
iii.结合反应过程,整个转化过程中可以循环使用的离子是Cu2+和Fe3+。
(2)纳米材料的粒子直径在1~100nm间,分散在蒸馏水中,所形成的分散系属于胶体。
(3)MFe2O4中M为+2价,O为-2价,则Fe元素的化合价为+3。
(4)在酸性条件下,Fe2O容易转化为Fe2+,铁元素的化合价从+3价变化为+2价,化合价降低作氧化剂,反应体系中共存在下列6种粒子:Fe2O、Fe2+、H+、H2O、Cu2O、Cu2+,能作还原剂的物质中元素化合价升高,才能符合氧化还原反应的特征元素化合价有升有降,所以Cu2O变化为Cu2+,符合化合价升高的变化,故氧化剂为Fe2O,还原剂为Cu2O,根据电子守恒和元素守恒,该反应的离子方程式为Fe2O+Cu2O+10H+═2Fe2++2Cu2++5H2O。
(5)As2O3与Zn可以发生反应:As2O3+6Zn+6H2SO4=2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O中,Zn失去电子化合价升高,As2O3得到电子化合价降低,转移12个电子,所以单线桥法表示为。
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1.二氧化氯(ClO2)是一种优良的消毒剂,可用氯酸钠和双氧水在酸性条件下制备,反应方程式为NaClO3+H2O2+H2SO4→ClO2↑+Na2SO4+H2O+O2↑(未配平)。下列说法不正确的是
A.氧化性:NaClO3>O2
B.将该方程式配平后H2O的化学计量数应为2
C.NaClO3与H2O2的化学计量系数之比为2:1
D.反应过程中每生成2.24L O2转移0.2mol电子
【答案】D
【解析】A.该反应中NaClO3中氯元素化合价由+5价降低到+4价是氧化剂,O2是氧元素由-1价升高到0价得到是氧化产物,因此氧化性:NaClO3>O2,故A正确;
B.根据得失电子守恒配平方程为:2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+Na2SO4+2H2O+O2↑,故B正确;
C.NaClO3中氯元素化合价由+5价降低到+4价,H2O2中氧元素化合价由-1价升高到0价,根据得失电子守恒二者的化学计量系数之比为2:1,故C正确;
D.反应过程中每生成标准状况下2.24L O2转移0.2mol电子,故D错误;
故选D。
2.高铜酸钾()是一种难溶于水的黑色粉末状固体,可以由四羟基合铜酸钾和次溴酸在冰水浴中合成:①(未配平)。高铜酸钾在酸性条件下不稳定:②(未配平)。下列说法正确的是
A.①中是还原产物
B.①中若消耗9.7g HBrO,则生成
C.②若有生成,则转移4mol电子
D.由①、②可知氧化性强弱顺序为
【答案】B
【解析】A.中Cu为+3价,故Cu从+2价升高到+3价,化合价升高,被氧化,为氧化产物,A错误;
B.配平反应①为,消耗9.7g HBrO,即消耗0.1mol HBrO ,故生成的物质的量为0.25mol,质量为4.5g,B正确;
C.未给出标准状况,不能通过体积计算氧气的物质的量,C错误;
D.反应①中HBrO为氧化剂,为氧化产物,氧化性HBrO>,D错误;
故选B。
3.硫化氢(H2S)是一种有毒、有害的不良气体。处理某废气中的H2S,是将废气与空气混合通入FeCl2、CuCl2、FeCl3的混合液中,其转化的流程如图所示。下列说法错误的是
A.反应Ⅰ中氧元素化合价降低,O2是氧化剂
B.转化过程有四种元素的化合价发生了变化
C.氧化性由强到弱的顺序:O2>Fe3+>S
D.过程Ⅲ中发生的反应为CuS+2Fe3+=S+2Fe2++Cu2+
【答案】B
【分析】某废气中的H2S与空气混合通入FeCl2、CuCl2、FeCl3的混合液中,Ⅰ中O2将Fe2+氧化为Fe3+,ⅠⅠ中Cu2+与H2S反应生成CuS,ⅠⅠⅠ中CuS和Fe3+作用生成S、Fe2+和Cu2+,据此作答。
【解析】A.由分析可知,反应Ⅰ中氧元素化合价降低,O2是氧化剂,故A正确;
B.转化过程化合价发生变化的元素有Fe、S、O三种,故B错误;
C.氧化剂的氧化性强于氧化产物,故氧化性由强到弱的顺序O2>Fe3+>S,故C正确;
D.由图可知,过程Ⅲ中CuS和Fe3+作用生成S、Fe2+和Cu2+,由电子守恒和原子守恒可得反应方程式为CuS+2Fe3+=S+2Fe2++Cu2+,故D正确;
答案选B。
4.工业上利用废锰渣(主要成分为、、)制备的流程如下图所示:
已知反应I中生成、、等。下列说法不正确的是
A.滤液中主要存在的阳离子有:、、、
B.反应I中每消耗,转移电子的物质的量为
C.反应Ⅱ的离子方程式为
D.调节的作用是将铁元素转化为沉淀过滤除去
【答案】A
【分析】由工艺流程图可知,酸浸过程中杂质KOH、MgO等溶于硫酸进入溶液,MnO2与硫酸不反应,过滤,得到二氧化锰,反应Ⅰ中加入硫酸和FeS2将MnO2还原为Mn2+,过滤除去不溶物,反应Ⅱ中加入二氧化锰将溶液中存在的亚铁离子转化为Fe3+,加入碳酸钙调pH,将Fe3+转化为氢氧化铁沉淀除去,经过滤得较纯净的硫酸锰溶液。最终得到硫酸锰晶体,据此作答。
【解析】A.MnO2与硫酸不反应,所以滤液中不含Mn2+,A错误;
B.反应Ⅰ中加入硫酸和FeS2将MnO2还原为Mn2+,FeS2中S为-1价,被氧化为S单质,所以每消耗0.5mol FeS2,转移的电子数为1 mol,转移的电子为1mol,B正确;
C.反应Ⅱ中加入二氧化锰将溶液中存在的亚铁离子转化为Fe3+,Fe从+2价转化为+3价,Mn从+4价转化为+2价,根据得失电子守恒有:MnO2+2Fe2++4H+=2Fe3++Mn2++2H2O,C正确;
D.由分析可知,加入碳酸钙调pH,将Fe3+转化为氢氧化铁沉淀除去,即调节pH的作用是沉淀铁元素,D正确;
故答案为:A。
5.过氧化氢俗名双氧水,医疗上利用它有杀菌消毒的作用来清洗伤口。有时可作为矿业废液消毒剂,有“绿色氧化剂”的美称。
(1)配平下列化学反应,并用单线桥表示电子转移的方向和数目 。
____________________________________
(2)如消除采矿业胶液中的氰化物(如,C为+2价),经以下反应实现:
(已配平)。
①试指出A的化学式 。
②若反应中有6.72L(标准状况)气体生成,转移电子数目为 。
(3)某强酸反应体系中,反应物和生成物共六种物质或离子:、、、、、。已知该反应中只发生了如下过程:。
①该反应中发生还原反应的过程是: 。
②该反应选择的酸是: 。(填序号)A.盐酸 B.稀硫酸 C.醋酸
(4)用0.2溶液32,还原含的溶液,过量的用0.2酸性溶液氧化(其中被还原成),共消耗溶液0.8,则元素X在还原产物中的化合价是 。
【答案】(1)
(2)KHCO3 0.6NA
(3)→Mn2+ B
(4)+3
【解析】(1)过氧化氢中氧元素化合价由-1价降低到-2价,Cr元素化合价由+3价升高到+6价,依据得失电子守恒可知,配平后的化学方程式为:3H2O2+Cr2(SO4)3+10KOH=2K2CrO4+3K2SO4+8H2O,用单线桥法表示转移电子数目和方向为:。
(2)依据反应前后原子种类和个数不变可知,A的化学式为KHCO3;标准状况下,6.72L氨气的物质的量为=0.3mol,依据方程式KCN+H2O2+H2O=KHCO3+NH3↑可知,生成1mol氨气转移2mol电子,因此生成0.3mol氨气,转移0.6mol电子,转移电子数为0.6NA。
(3)依据题意可知,过氧化氢是还原剂,氧气是氧化产物,则具有氧化性的高锰酸根离子作氧化剂,二价锰离子是还原产物,因此发生还原反应的过程是:→Mn2+,而加入的酸是不参与氧化还原反应的强酸,所以酸选择稀硫酸,选B。
(4)n(Na2SO3)=0.2mol/L×32×10-3L=6.4×10-3mol,n()=4×10-3mol,n(KMnO4)=0.2mol/L×0.8×10-3L=1.6×10-4mol,亚硫酸钠被氧化为硫酸钠,硫元素化合价由+4价升高到+6价,高锰酸钾被还原,锰元素化合价由+7价降低到+2价,被还原,X元素化合价降低,令X元素在产物中的化合价为a价,依据得失电子守恒有:6.4×10-3mol×(6-4)=1.6×10-4mol×(7-2)+4×10-3mol×(6-a),解得a=+3,则元素X在还原产物中的化合价是+3。
6.氧化还原反应在生产、生活和生命活动中起着十分重要的作用.例如,饮用水处理和污水净化问题中就广泛应用了氧化还原反应的原理.
Ⅰ.高铁酸钠是一种新型绿色消毒剂,主要用于饮用水处理.工业上制备高铁酸钠有多种方法,其中一种方法的化学原理可用化学方程式表示为:
(1)在中,的化合价为 价;上述反应中,每生成,有 电子转移.
(2)制备的另外一种方法是在碱性条件下用和反应,请配平下列离子方程式:
_________________________
Ⅱ.含氯消毒剂在自来水净化过程中也起到了重要作用.
(3)很多自来水厂用氯气来杀菌、消毒,实验室不能用自来水配制硝酸银溶液,用离子方程式表示其原因 .实验室常用浓盐酸与二氧化锰反应来制取,请写出反应的化学方程式 .
(4)亚氯酸钠是一种高效的漂白剂和氧化剂,其制备方法如下:
根据氧化剂的氧化性强于氧化产物这一规律,从上述反应中可知氧化性 >__________;
(5)都常被用作消毒剂,上述物质消毒效率最高的是___________(填序号).(已知:消毒效率是以单位物质的量的物质得电子的数目多少表示,得电子越多效率越高)
A. B. C. D.
【答案】(1) 3
(2)3 2 10 2 3 5
(3)
(4)
(5)A
【解析】(1)在中,Na元素化合价为+1,O元素化合价为-2,根据化合物化合价为0可知Fe元素化合价为+6;中Fe元素化合价由+3升高至+6价,因此每生成有3mol电子转移。
(2)制备的另外一种方法是在碱性条件下用和反应,反应过程中Fe元素化合价由+3升高至+6,Cl元素化合价由+1降低至-1,根据化合价升降守恒以及原子守恒可知反应离子方程式为3210235。
(3)氯气在自来水消毒杀菌过程中会生成Cl-,而Cl-能与硝酸银反应生成氯化银沉淀,反应离子方程式为;实验室常用浓盐酸与二氧化锰反应来制取,该反应方程式为。
(4)中Cl元素化合价降低,H2O2中O元素化合价升高,因此该反应中氧化剂为,还原剂为H2O2,氧化产物为O2,还原产物为,氧化剂的氧化性强于氧化产物,因此氧化性:>O2。
(5)都常被用作消毒剂,含氯化合物均被还原为Cl-,被还原为H2O,因此氧化剂与转移电子的关系为、、、,因此等物质的量的4种消毒剂得电子数最多的是,故答案为A。
7.氧化还原反应在工农业生产、日常生活中具有广泛用途,贯穿古今。
(1)“维生素可以将食物中的转化为”,说明维生素 具有(填“氧化性”或“还原性”)。
(2)常用检查输送的管道是否,其反应如下:______________
①配平上述氧化还原反应 。
②该反应中,氧化剂是 (填化学式),被氧化的元素是 (填元素名称)。
(3)二氧化氯是一种高效消毒剂。工业上制备的反应为。
①该反应中的还原产物是 (写化学式),反应中每生成1个分子,转移电子的数目为 。
②用双线桥标出反应中电子转移的方向和数目 。
③在杀菌消毒的过程中会生成副产物亚氯酸盐(),需要将其转化为除去,下列试剂能实现其转化过程的是 。
A. B. C. D.
【答案】(1)还原性
(2)8 3 1 6 Cl2 氮
(3)ClO2 2 BC
【解析】(1)维生素C能将食物中的Fe3+还原为Fe2+,维生素C失电子体现还原性。
(2)①该反应中部分NH3失电子转化为N2,Cl2得电子转化为氯离子,根据得失电子守恒和原子守恒,可得方程式为8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl。
②该反应中Cl2得电子为氧化剂,NH3中的N失电子被氧化。
(3)①该反应中NaClO3得电子被还原生成的ClO2为还原产物,该反应中2个NaClO3得到2个电子转化为2个ClO2,2个HCl失去2个电子转化为1个Cl2,故每生成1个Cl2,转移2个电子。
②该反应中NaClO3得电子转化为ClO2,部分HCl失电子转化为Cl2,用双线桥表示的化学方程式为。
③将转化为Cl-,得电子则需要加入还原剂。
A.O2不是还原剂,A错误;
B.FeCl2中亚铁离子能失电子生成铁离子,可用作还原剂,B正确;
C.KI中的碘离子能失电子作还原剂,C正确;
D.高锰酸钾具有强氧化性,无法作还原剂,D错误;
故答案选BC。
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1.(2025·江苏卷节选)无氧环境中,文物中的与海水中的在细菌作用下形成等含铁凝结物。写出与反应生成和的离子方程式: 。
【答案】
【解析】无氧、弱碱性的海水中,Fe在细菌作用下,被氧化为价的FeS、,根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒可写出该反应的离子方程式:。
2.(2023·山东,16(3)ⅱ改编)一定条件下,CuCl2、K与F2反应生成KCl和化合物K2CuF4的化学方程式:_________________________________________________________________。
【答案】4K+2F2+CuCl2=K2CuF4+2KCl
3.(2022·全国甲卷,26(1)(4))硫酸锌(ZnSO4)是制备各种含锌材料的原料,在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为ZnCO3,杂质为SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制备流程如下:
回答下列问题:
(1)菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为___________________________________。
(4)向80~90 ℃的滤液①中分批加入适量KMnO4溶液充分反应后过滤,滤渣②中有MnO2,该步反应的离子方程式为___________________________________________________________________________。
【答案】(1)ZnCO3ZnO+CO2↑ (4)3Fe2++MnO+7H2O=3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+
【解析】(1)焙烧时,生成ZnO的反应为ZnCO3ZnO+CO2↑;(4)向80~90 ℃的滤液①中加入KMnO4溶液,可氧化Fe2+,得到含Fe(OH)3和MnO2的滤渣②,反应的离子方程式为3Fe2++MnO+7H2O=3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+。
4.(2021·全国甲卷,26(2))以NaIO3为原料制备I2的方法是:先向NaIO3溶液中加入计量的NaHSO3,生成碘化物;再向混合溶液中加入NaIO3溶液,反应得到I2。上述制备I2的总反应的离子方程式为
______________________________________________________________。
【答案】2IO+5HSO=I2+5SO+3H++H2O
【解析】】先向NaIO3溶液中加入计量的NaHSO3,生成碘化物,即含I-的物质;再向混合溶液(含I-)中加入NaIO3溶液,反应得到I2,上述制备I2的两个反应中I-为中间产物,总反应为IO与HSO发生氧化还原反应生成SO和I2,根据得失电子守恒、电荷守恒及元素守恒即可得离子方程式:2IO+5HSO=I2+5SO+3H++H2O。
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