内容正文:
题型专练2 氧化还原反应
1.NaSbO3是一种合成聚酯的催化剂,可用“硝酸钠法”制备,反应方程式为4NaNO3+4Sb+3O24NaSbO3+2NO+2NO2。下列说法错误的是( )
A. NaSbO3中Sb元素的化合价为+5
B. NaNO3属于离子化合物
C. 反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为4:7
D. 反应中消耗3 mol O2,转移20 mol e―
2. 火药是我国古代四大发明之一。黑火药在爆炸时的反应为KNO3+C+S―→ K2S+N2↑+ CO2↑(未配平)。下列有关说法错误的是( )
A. 氧化剂与还原剂的个数之比为1∶1 B. N2、K2S均为还原产物
C. 每消耗6个C转移12个电子 D. 爆炸过程中释放出热量
3.已知酸性高锰酸钾溶液与亚硝酸钠反应的离子方程式为Mn+
N+H+Mn2++N+H2O(未配平),下列有关叙述正确的是( )
A.该反应中N是还原产物
B.还原剂和氧化剂的物质的量之比为2∶5
C.生成2 mol Mn2+时有10 mol电子发生转移
D.在中性或碱性条件下Mn也被还原为Mn2+
4. T.F菌在酸性条件下可实现天然气脱硫转化,反应原理如图所示。下列说法错误的是( )
A. 过程ⅰ的方程式为H2S+Fe2(SO4)3=== S↓+2FeSO4+H2SO4
B. 过程ⅱ中FeSO4为还原剂,H2SO4体现酸性
C. 反应过程中铁元素的质量发生改变
D. 天然气脱硫转化的反应方程式为2H2S+O22S↓+2H2O
5.KIO3常用作食盐中的补碘剂,可用“氯酸钾氧化法”制备,该方法的第一步反应为6I2+11KClO3+3H2O 6KH(IO3)2+5KCl+3Cl2↑。下列说法错误的是( )
A.产生22.4 L(标准状况)Cl2时,反应中转移10 mol e﹣
B.反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为11:6
C.可用石灰乳吸收反应产生的Cl2制备漂白粉
D.可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中IO的存在
6. 在食盐中添加适量的碘酸钾(KIO3)可有效防止碘缺乏。制备KIO3的方法如下:
方法①:KClO3氧化法
a.____KClO3+____I2+____H2O ____KH(IO3)2+____Cl2↑+____KCl
b. KH(IO3)2+KOH=== 2KIO3+H2O
方法②:在碱性环境中加热I2
c.____I2+____KOH ____KIO3+____KI+____H2O
下列说法错误的是( )
A. 反应a中各物质的化学计量数之比为11∶6∶3∶6∶3∶5
B. 反应c中氧化产物和还原产物的个数比为1∶5
C. I2在反应a、c中均作还原剂
D. 方法①中碘元素的利用率大于方法②
7. 某离子反应涉及Br2、CO、Br-、BrO、CO2等微粒,其中CO、Br-的数目随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A. 该反应的离子方程式为3Br2+3CO=== BrO+5Br-+3CO2↑
B. CO为还原剂
C. 反应中每生成1个CO2分子,转移5个电子
D. 该反应能在酸性环境中进行
8. 室温下,将试剂a加入到试剂b中,实验现象和离子方程式均正确的是( )
实验
装置
试剂a
试剂b
现象
①
稀盐酸
Na2CO3溶液
反应一开始立即产生气泡
②
Zn片
CuCl2溶液
溶液颜色褪去且有红色固体析出
③
NaHSO4溶液
Ba(OH)2溶液
产生白色沉淀
④
淀粉-KI
H2O2溶液
溶液变蓝
A. 实验①:2H++CO=== CO2↑+H2O
B. 实验②:Zn+Cu2+=== Zn2++Cu
C. 实验③:Ba2++2OH-+2H++SO=== BaSO4↓+2H2O
D. 实验④:H2O2+I-+H+=== I2+H2O
9. 亚硝酸是一种弱酸,用于有机合成制备偶氮染料。请根据题意回答下列问题:
(1)将NO2和NO的混合气体溶解在冰水中可生成HNO2,反应的化学方程式为______________________________________________________。
(2)亚硝酸溶液不稳定,易发生歧化反应生成HNO3和NO,反应的化学方程式为______________________________________________________。
(3)在酸性溶液中,NO2-可以将I-氧化成单质I2,反应的离子方程式为______________________________________________________。
10. 某小组同学设计实验实现铁元素几种价态之间的转化。可选用的实验药品如下:
a.铁片 b.H2O2溶液 c.稀硫酸 d.FeSO4溶液 e.Fe2(SO4)3溶液
实验序号
预期转化
选择试剂(填标号)
证明实现转化的现象
Ⅰ
Fe―→ Fe2+
________
固体消失,溶液变为浅绿色并产生气泡
Ⅱ
Fe2+―→ Fe3+
b、c、d
__________________________
(1)实验 Ⅰ 选择的试剂是________(填标号),该转化利用了铁的________(填“氧化”或“还原”)性。
(2)实验Ⅱ中的化学方程式为______________________________,将表格中的实验现象补充完整:____________________________。
11. 一种湿化学氧化法合成高铁酸钾(K2FeO4)的工艺流程如图所示:
请结合工艺流程回答下列问题:
(1)制备KClO浓溶液应在温度较低的情况下进行,因温度较高时KOH与Cl2反应生成KClO3,高温反应时氧化产物与还原产物的数目之比为________。
(2)制备100 kg KClO浓溶液,可将Cl2通入到20%的KOH溶液中,过量的KOH质量占反应后溶液质量的5%,则消耗Cl2的质量为________kg(保留一位小数)。
(3)在剧烈搅拌下将90%的Fe(NO3)3分批次加入浓KClO溶液中,充分反应可制得K2FeO4溶液,反应的离子方程式为__________________________,判断氧化性:ClO-________FeO(填“>”“<”或“=”)。
(4)K2FeO4是一种环保、高效、多功能的饮用水处理剂,用其对饮用水杀菌消毒的同时,产生的Fe(OH)3胶体可吸附杂质净化水,配平该反应的离子方程式:____FeO+____H2O === ____Fe(OH)3(胶体)+____OH-+____O2↑。
12. 是中学化学常见的元素。按要求回答下列问题。
(1)从下列五种物质中选择合适的物质,将其字母标号填在横线上。
A.氯化铁 B.氧化钠 C.漂白粉 D.碳酸氢钠
可用于蚀刻铜板的是_______;可用于焙制糕点的是_______。
(2)可在呼吸面具和潜水艇中作为氧气的来源,请写出和反应的化学方程式__________________________________________。
(3)广西南宁隆安县是全国知名的火龙果种植基地,火龙果富含的花青素能够消耗活性氧,说明花青素可以作为_______剂(填“氧化”或“还原”)。
(4)我国从2000年起就逐渐用取代其他含氯消毒剂。亚氯酸钠()溶液与酸会发生反应生成气体。例如。的物质的量为_______,亚氯酸钠溶液和盐酸的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______,反应中盐酸的作用是_______(选择下列合适的字母填空)。
A.只有还原性 B.还原性和酸性 C.只有酸性 D.氧化性和酸性
13.碳酸锰(MnCO3)是制造电信器材的软磁铁氧体,也用作脱硫的催化剂,瓷釉、涂料和清漆的颜料。工业上利用软锰矿(主要成分是MnO2,还含有Fe2O3、CaCO3、CuO等杂质)制取碳酸锰的流程如图所示:
已知:还原焙烧的主反应为2MnO2+C2MnO+CO2↑。
可能用到的数据如下:
氢氧化物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Cu(OH)2
Mn(OH)2
开始沉淀pH
1.5
6.5
4.2
8.3
沉淀完全pH
3.7
9.7
7.4
9.8
根据要求回答下列问题:
(1)步骤D中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(2)步骤G发生的离子方程式为 。
(3)实验室可以用Na2S2O8溶液来检验Mn2+是否完全发生反应,原理为
Mn2++ S2+ H2O H++ S+ Mn。试配平上述离子方程式。
题型专练2 氧化还原反应方程式的书写和配平
答案解析
1.C A.NaSbO3中Na为+1,O为﹣2,根据电荷守恒,Sb的化合价为+5,A正确;B.NaNO3属于离子化合物,B正确;C.反应中氧化剂为NaNO3中的N(4 mol)和O2(3mol),总物质的量7mol;还原剂为Sb(4 mol).氧化剂与还原剂物质的量之比为7:4,而不是4:7,C错误;D.O2、NaNO3同时做氧化剂,3 mol O2参与反应,有4mol Sb做还原剂,整个反应总电子转移为20 mol (Sb的氧化,化合价:0→+5),D正确;
2.C 由反应可知每消耗3个C转移的电子数目为12个,则消耗6个C转移的电子数目为24个,故选C。
3.C 该反应中N元素化合价由+3价变为+5价,所以N失电子被氧化,则N是氧化产物,故A错误;Mn是氧化剂,N是还原剂,则还原剂和氧化剂的物质的量之比为5∶2,故B错误;反应中锰元素化合价由+7价变为+2价,生成2 mol Mn2+时有10 mol电子发生转移,故C正确;在中性或碱性条件下Mn被还原为Mn(OH)2,故D错误。
4. C Fe2(SO4)3在过程ⅰ中作反应物,又在过程ⅱ中生成,为反应的催化剂,其质量不变,故选C。
5.A 反应中只有碘元素价态升高,由0价升高至KH(IO3)2中+5价,即612~60e-,又因化学方程式中612~3Cl2,则有3Cl2~60e,即 Cl2 ~20e-,故产生 22.4 L (标准状况) Cl2 即 1 mol Cl2 时,反应中应转移 20 mole-,A错误。
6. C 反应a中I的化合价升高,I2作还原剂,反应c中I的化合价既有升高又有降低,I2既作氧化剂又作还原剂,故选C。
7. A 反应过程中,CO中碳元素的化合价未发生改变,B错误;反应中溴元素的化合价从0变为-1、+5,Br-为还原产物,BrO为氧化产物,根据得失电子守恒可得关系式:5e-~3CO2,故每生成1个CO2分子,转移个电子,C错误;酸性环境中,CO与H+反应,且BrO、Br-与H+反应生成Br2,故该反应不能在酸性环境中进行,D错误。
8. B 将稀盐酸逐滴加入Na2CO3溶液中,反应刚开始时不产生气泡,其离子方程式为H++CO=== HCO,当盐酸过多时,发生反应:HCO+H+=== CO2↑+H2O,溶液中才开始产生气泡,A错误;Zn与CuCl2发生置换反应:Zn+Cu2+=== Zn2++Cu,溶液颜色由蓝色变为无色,生成的红色固体Cu覆盖在Zn的表面,B正确;滴加过程中,NaHSO4少量,与Ba(OH)2发生反应:Ba2++OH-+H++SO=== BaSO4↓+H2O,C错误;反应方程式未配平,不符合守恒原则,D错误。
9. (1)NO2+NO+H2O=== 2HNO2 (2)3HNO2=== HNO3+2NO↑+H2O (3)2NO+2I-+4H+=== 2NO↑+I2+2H2O
10. (1)a、c 还原 (2)2FeSO4+H2SO4+H2O2=== Fe2(SO4)3+2H2O 溶液颜色由浅绿色变为黄色
【解析】(1)Fe―→ Fe2+,铁元素化合价升高,体现还原性,应选择铁片与氧化剂,故可选择的试剂为a、c。
(2)由所选试剂可知,酸性条件下,H2O2将Fe2+氧化为Fe3+,自身被还原为H2O,根据守恒原则即可写出化学方程式;转化过程中,溶液颜色由浅绿色(Fe2+)变为黄色(Fe3+)。
11. (1)1∶5 (2)8.4 (3)2Fe3++3ClO-+10OH-=== 2FeO+3Cl-+5H2O >
(4)4 10 4 8 3
【解析】(1)根据得失电子守恒可写出反应的化学方程式为3Cl2+6KOH=== 5KCl+KClO3+3H2O,其中氯元素的化合价从0变为+5、-1,KClO3为氧化产物,KCl为还原产物,则氧化产物与还原产物的数目之比为1∶5。
(2)由图可知,KOH与Cl2反应生成KClO,设消耗Cl2的质量为x kg,则参与反应的KOH质量为
m(KOH)=(100-x) kg×20%-100 kg×5%。可列式:
Cl2 + 2KOH=== KCl+KClO+H2O
71 56×2
x kg (100-x) kg×20%-100 kg×5%
解得x≈8.4。
(3)由流程图可知,KClO与Fe(NO3)3反应生成K2FeO4,Fe的化合价由+3升高为+6,Fe(NO3)3作还原剂,K2FeO4为氧化产物,则KClO中的氯元素的化合价降低生成Cl-,作氧化剂,根据守恒原则即可写出反应方程式,根据氧化性:氧化剂>氧化产物可知,氧化性:ClO->FeO。
12.(1) ①. A ②. D (2)
(3)还原 (4) ①. 0.1 ②. ③. C
13.(1)1∶2 (2)Mn2++2HCMnCO3↓+CO2↑+H2O (3)2 5 8 16 10 2
【解析】(1)步骤D中加入MnO2氧化溶液中的Fe2+,其中Mn从+4价降为 +2价,Fe从+2价升高为+3价,Fe2+是还原剂,根据电子守恒,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2。
(2)在含有Mn2+的溶液中加入NH4HCO3生成MnCO3沉淀,发生反应的离子方程式为Mn2++2HCMnCO3↓+CO2↑+H2O。
(3)根据得失电子守恒,Mn2+前系数为2,S2前系数为5,再结合电荷守恒和原子守恒得此反应的离子方程式为2Mn2++5S2+8H2O16H++10S+2Mn。
学科网(北京)股份有限公司
$