1、第5讲氧化还原反应最新考纲1了解氧化还原反应的本质。2.了解常见的氧化还原反应。3.掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算。氧化还原反应的概念、规律及应用1(2017天津理综,3)下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是()A硅太阳能电池工作时,光能转化成电能B锂离子电池放电时,化学能转化成电能C电解质溶液导电时,电能转化成化学能D葡萄糖为人类生命活动提供能量时,化学能转化成热能解析A项,硅太阳能电池工作时,发生光电效应,使光能转化成电能,与氧化还原反应无关;B项,锂离子电池放电时,正极和负极分别发生还原反应和氧化反应,使化学能转化成电能;C项,电解质溶液导电时,阴极和阳极分别发生还原反应和氧化反
2、应,使电能转化成化学能;D项,葡萄糖在酶的作用下发生氧化还原反应等一系列反应的同时为人类生命活动提供能量,使化学能转化成热能。答案A2(2017北京理综,8)下列变化中,气体被还原的是()A二氧化碳使Na2O2固体变白B氯气使KBr溶液变黄C乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色D氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀解析A二氧化碳使Na2O2固体变白,发生反应2CO22Na2O2=O22Na2CO3,CO2中元素的化合价没有发生改变;B.氯气使KBr溶液变黄,发生反应2KBrCl2=2KClBr2,Cl2中氯元素化合价降低,被还原,符合题意;C.乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色,是乙烯与溴发生了加成反应;D
3、.氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀氢氧化铝,化合价没有改变。答案B3(1)2016课标全国卷,26(5)联氨是一种常用的还原剂。向装有少量AgBr的试管中加入联氨溶液,观察到的现象是_。(2)(2015课标全国卷)大量的碘富集在海藻中,用水浸取后浓缩,再向浓缩液中加MnO2和H2SO4,即可得到I2,该反应的还原产物为_。(3)(2015课标全国卷)ClO2处理过的饮用水会含有一定量的亚氯酸盐。若要除去超标的亚氯酸盐,下列物质最适宜的是_(填标号)。a明矾 b碘化钾 c盐酸 d硫酸亚铁答案(1)固体逐渐变黑,并有气泡产生(2)MnSO4(3)d卷氧化还原反应方程式的书写与相关计算4(1)201
4、7课标全国,28(2)工业上常将含砷废渣(主要成分为As2S3)制成浆状,通入O2氧化,生成H3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式_。(2)2016课标全国,26(2)实验室中可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨,反应的化学方程式为_。(3)(2015全国卷节选)二氧化氯(ClO2,黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂。回答下列问题:工业上可用KClO3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2,该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为_。用如图装置可以测定混合气中ClO2的含量:锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为_。答案(1)2As2S35O26H2O4H3AsO46S(2)N
5、aClO2NH3=N2H4NaClH2O(3)212ClO210I8H=2Cl5I24H2O5(2017北京理综,27)SCR和NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放。(1)SCR(选择性催化还原)工作原理:尿素CO(NH2)2水溶液热分解为NH3和CO2,该反应的化学方程式:_。反应器中NH3还原NO2的化学方程式:_。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:_。尿素溶液浓度影响NO2的转化,测定溶液中尿素(M60 gmol1)含量的方法如下:取a g尿素溶液,将所含氮完全转化为NH3
6、,所得NH3用过量的V1 mL c1 molL1 H2SO4溶液吸收完全,剩余H2SO4用V2 mL c2 molL1 NaOH溶液恰好中和,则尿素溶液中溶质的质量分数是_。(2)NSR(NOx储存还原)工作原理:NOx的储存和还原在不同时段交替进行,如图a所示。通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx的储存和还原。储存NOx的物质是_。用H2模拟尾气中还原性气体研究了Ba(NO3)2的催化还原过程,该过程分两步进行,图b表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。第一步反应消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比是_。还原过程中,有时会产生笑气(N2O)。用同位素示踪法研究发现笑气的产
7、生与NO有关。在有氧条件下15NO与NH3以一定比例反应时,得到的笑气几乎都是15NNO。将该反应的化学方程式补充完整:_解析(1)尿素CO(NH2)2水溶液热分解为NH3和CO2,结合原子守恒,发生反应的化学方程式为CO(NH2)2H2O2NH3CO2;NH3在催化剂作用下还原NO2生成氮气和水,根据电子守恒和原子守恒可得此反应的化学方程式为8NH36NO27N212H2O;SO2在O2作用下与NH3、H2O反应形成(NH4)2SO4,此反应中SO2是还原剂,氧气是氧化剂,结合电子守恒和原子守恒可得此反应的化学方程式为2SO2O24NH32H2O=2(NH4)2SO4;吸收NH3的硫酸的物质
8、的量为V1103Lc1 molL1V2 103Lc2 molL1 103mol,根据化学方程式为CO(NH2)2H2O2NH3CO2和2NH3H2SO4=(NH4)2SO4;可知尿素的物质的量为103mol,则尿素溶液中溶质的质量分数是a g100%;(2)由图示可知BaO和NOx作用生成Ba(NO3)2,Ba(NO3)2再还原为N2,则储存NOx的物质是BaO;由图示可知,第一步反应为H2与Ba(NO3)2作用生成NH3,每摩Ba(NO3)2作用生成NH3共转移16 mol电子,根据电子守恒,参加反应的氢气的物质的量为16 mol28 mol,则消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比是8
9、1;在有氧条件下15NO与NH3以一定比例反应时,得到的笑气几乎都是15NNO。可知15NO与NH3的比例为11,根据化合价的变化以及15NO与NH3的比例可知,还需要O2做氧化剂,结合电子守恒和原子守恒可得化学方程式:415NO4NH33O2415NNO6H2O。答案(1)CO(NH2)2H2O2NH3CO28NH36NO27N212H2O2SO2O24NH32H2O=2(NH4)2SO4%(2)BaO81415NO4NH33O2415NNO6H2O分析评价题型:选择题填空题评价:氧化还原反应的概念主要考查利用基本概念及其关系解决实际问题,如对一些陌生氧化还原反应的分析与判断等;而卷中氧化还
10、原反应的书写和计算,既是考查重点又是难点,应加以重视。启示:在解答氧化还原反应计算时,应注重守恒法的灵活运用。强化信息型氧化还原反应方程式的书写技巧。高频考点一氧化还原反应相关概念及规律 考点精要1氧化还原反应概念间的关系在一个氧化还原反应中,有:氧化性:氧化剂氧化产物还原性:还原剂还原产物可总结为:比什么性,找什么剂,产物之性小于剂。2盘点易错点,突破“6误区”(1)同一元素价态越高氧化性不一定越强,如受物质稳定性的影响,HClO的氧化性大于HClO4的氧化性。(2)在氧化还原反应中,一种元素被氧化,不一定有另一种元素被还原,如一些自身的歧化反应。(3)得电子难的物质不一定易失电子,如A族的
11、碳(C)和稀有气体。(4)元素由化合态变为游离态不一定被氧化,也可能被还原,如Fe2Fe。(5)有单质参与的反应不一定是氧化还原反应,如同素异形体之间的转化:3O22O3。(6)具有氧化性的物质和具有还原性的物质不一定能发生反应,如浓H2SO4不能氧化SO2,KMnO4不能氧化H2。3氧化还原反应规律及应用考法指导氧化还原反应概念辨析及相互联系(难度系数)【考法训练1】 判断正误(正确的划“”,错误的划“”)。(1)在CO2中,Mg燃烧生成MgO和C,该反应条件下,Mg的还原性强于C的还原性()(2)若H2O2分解产生1 mol O2,理论上转移的电子数约为46.021023()(3)因为Fe
12、3具有氧化性,所以用KSCN溶液可以鉴别Fe3()(4)工业上利用合成氨实现人工固氮不涉及氧化还原反应()(5)Na2O2用作呼吸面具的供氧剂不涉及氧化还原反应()(6)NO2溶于水时发生氧化还原反应()(7)CaO2与水发生氧化还原反应时,CaO2只作氧化剂()(8)Cl22Br=2ClBr2、ZnCu2=Zn2Cu均为单质被还原的置换反应()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)【考法训练2】 NaClO2可用作造纸的漂白剂,它由H2O22ClO22NaOH=2NaClO22H2OO2制得,下列说法正确的是()AH2O2是氧化剂,H2O2中的氧元素被还原B每生成1 mol O
13、2转移的电子的物质的量为4 molCClO2中的氯元素被氧化DClO2是氧化剂,H2O2是还原剂解析反应中ClO2NaClO2,化合价降低被还原,故ClO2是氧化剂;H2O2O2,氧的化合价升高,H2O2是还原剂,且每生成1 mol O2只转移2 mol电子。答案D氧化还原规律及其应用(难度系数)【典例演示】 向含有SO、Fe2、Br、I各0.1 mol的溶液中通入标准状况下的Cl2,通入Cl2的体积和溶液中相关离子的物质的量的关系图正确的是()【解题指导】获取并利用图表信息过程演示:第一步:获取题干信息题目描述溶液中四种离子的还原性顺序为:SOIFe2Br,四种离子的物质的量均为0.1 mo
14、l;故通入Cl2后,反应按先强后弱的顺序依次反应,即先与SO反应,待SO消耗完后,再与I发生反应,并依次类推。第二步:获取图示信息选项图示解题指导ASOCl2H2O01 mol0.1 mol=SO2Cl2H溶液中0.1 mol SO完全反应消耗标准状况下2.24 L Cl2B2ICl2=I22Cl01 mol0.05 mol溶液中0.1 mol I完全反应消耗标准状况下3.36 L Cl2C 2Fe2 Cl2=2Fe32Cl01 mol0.05 mol溶液中0.1 mol Fe2完全反应消耗标准状况下Cl2的体积为4.48 LD2Br Cl2=Br22Cl01 mol0.05 mol溶液中0.
15、1 mol Br完全反应消耗标准状况下Cl2的体积为5.6 L,且SO、I、Fe2完全反应消耗的Cl2不是2.24 L而是4.48 L答案C【考法训练3】 工业上将Na2CO3和Na2S以12的物质的量之比配成溶液,再通入SO2,可制取Na2S2O3,同时放出CO2。在该反应中()A硫元素被氧化B氧化剂与还原剂的物质的量之比为12C每生成1 mol Na2S2O3,转移4 mol电子D相同条件下,每吸收10 m3 SO3就会放出2.5 m3 CO2解析A在反应物Na2S中S元素的化合价为2价,在SO2中S元素的化合价为4价,反应后产生的物质Na2S2O3中,S元素的化合价为2价,介于2价与4价
16、之间,因此硫元素既被氧化又被还原,错误。B.根据题意可得在溶液中发生反应的方程式是Na2CO32Na2S4SO2=3Na2S2O3CO2,在反应中氧化剂SO2与还原剂Na2S的物质的量之比为4221,错误。C.根据B选项的化学方程式可知,每生成3 mol Na2S2O3,转移8 mol电子,则产生1 mol Na2S2O3,转移 mol电子,错误。D.根据反应方程式可知消耗的SO2与产生的CO2的物质的量之比是41,相同条件下,消耗SO2与产生的CO2的体积之比也为41,正确。答案D【考法训练4】 已知I、Fe2、SO2、Cl、H2O2均有还原性,它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为ClFe2H
17、2O2ISO2。则下列反应不能发生的是()2Fe3SO22H2O=2Fe2SO4HCl2SO22H2O=H2SO42HClH2O22HSO=SO2O22H2O2I22H2O2=2H2OO24IA BC D解析SO2的还原性比Fe2强,反应能发生;SO2的还原性比Cl强,反应能发生;H2O2的还原性比SO2弱,则反应不能发生;H2O2的还原性比I弱,则反应不能发生,故选B。答案B【考法训练5】 在浓盐酸中H3AsO3与SnCl2反应,产物是As和SnCl,则与1 mol H3AsO3反应所需SnCl2的物质的量为()A3.0 mol B1.5 molC1.0 mol D0.75 mol解析根据题
18、意,在浓盐酸中H3AsO3与SnCl2反应,发生的变化为:H3AsO3As、SnCl2SnCl,根据得失电子守恒,有:n(H3AsO3)3en(SnCl2)2e,将n(H3AsO3)1 mol代入解得n(SnCl2)1.5 mol,B项正确。答案B【当堂指导】利用电子守恒规律解题模板高频考点二氧化还原反应方程式的书写与计算 考点精要1解答有关缺项配平类题目的方法和步骤(1)先根据化合价升降相等的原则配平含变价元素物质反应前后的化学计量数。(2)再根据质量守恒和元素的原子或离子个数守恒配平其他物质。(3)最后通过观察比较反应物、生成物增减原子或离子以确定未知物并配平。2有离子参与的氧化还原反应方
19、程式的配平顺序(1)根据化合价升降,配平氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数。(2)根据电荷守恒调节离子的化学计量数。(3)最后检查原子守恒和电荷守恒。3信息型氧化还原反应方程式配平程序高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,其反应的离子方程式为_。根据题给信息和所学知识列出反应式:氧化剂还原剂还原产物氧化产物;Fe(OH)3ClOFeOCl。根据电子守恒确定上述式子“氧化剂还原剂还原产物氧化产物”中各物质的化学计量数;2Fe(OH)33ClO2FeO3Cl。根据电荷守恒,结合介质的酸碱性,在反
20、应方程式两端添加H、OH,使之满足电荷守恒的要求;2Fe(OH)33ClO4OH2FeO3Cl根据原子守恒,通过在反应方程式两端添加H2O(或其他小分子)使方程式两端的原子守恒;配平后的反应;2Fe(OH)33ClO4OH=2FeO3Cl5H2O检查并确定离子方程式。考法指导氧化还原反应方程式的配平(难度系数)【考法训练1】 (1)碘酸钾与碘化钾在酸性条件下发生如下反应,配平化学方程式(将化学计量数填于空白处):KIO3KIH2SO4=K2SO4I2H2O。(2)完成NaClO3氧化FeCl2的离子方程式:ClOFe2_=ClFe3_。(3)请配平化学方程式:NaBO2SiO2NaH2NaBH
21、4Na2SiO3。答案(1)153333(2)166H163H2O(3)124212信息型氧化还原反应方程式的书写及相关计算【典例演示】 过氧化钙(CaO28H2O)是一种在水产养殖中广泛使用的供氧剂。(1)Ca(OH)2悬浊液与H2O2溶液反应可制备CaO28H2O。Ca(OH)2H2O26H2O=CaO28H2O反应时通常加入过量的Ca(OH)2,其目的是_。(2)向池塘水中加入一定量的CaO28H2O后,池塘水中浓度增加的离子有_(填序号)。ACa2 BHCCO DOH(3)水中溶解氧的测定方法如下:向一定量水样中加入适量MnSO4和碱性KI溶液,生成MnO(OH)2沉淀,密封静置;加入
22、适量稀H2SO4,待MnO(OH)2与I完全反应生成Mn2和I2后,以淀粉作指示剂,用Na2S2O3标准溶液滴定至终点,测定过程中物质的转化关系如下:O2MnO(OH)2I2S4O写出O2将Mn2氧化成MnO(OH)2的离子方程式:_。取加过一定量CaO28H2O的池塘水样100.00 mL,按上述方法测定水中溶解氧量,消耗0.010 00 molL1 Na2S2O3标准溶液13.50 mL。计算该水样中的溶解氧(用mgL1表示),写出计算过程。解析(1)Ca(OH)2过量,促进H2O2吸收,提高H2O2的利用率。(2)CaO28H2O溶于水与水反应生成Ca(OH)2和O2,增加了Ca2和OH
23、的浓度。(3)反应物为O2、Mn2,生成物为MnO(OH)2,溶液呈碱性,可以补充OH配平。答案(1)提高H2O2的利用率(2)AD(3)2Mn2O24OH=2MnO(OH)2在100.00 mL水样中I22S2O=2IS4On(I2)6.750105 mol,nMnO(OH)2n(I2)6.750105 mol,n(O2)nMnO(OH)26.750105 mol3.375105 mol,水中溶解氧10.80 mgL1【考法训练2】 根据信息写出下列氧化还原反应方程式:(1)6价铬的化合物毒性较大,常用NaHSO3将废液中的Cr2O还原成Cr3,该反应的离子方程式为_。(2)一定条件下,向F
24、eSO4溶液中滴加碱性NaBH4溶液,溶液中BH(B元素的化合价为3)与Fe2反应生成纳米铁粉、H2和B(OH)其离子方程式为_。答案(1)5H3HSOCr2O=2Cr33SO4H2O(2)2Fe2BH4OH=2Fe2H2B(OH)【考法训练3】 在汽车尾气系统中安装催化转换器,可有效减少尾气中的CO、NO、NO2和碳氢化合物等废气。在转换器的前半部,CO和氮氧化物(NOx)在催化剂的作用下发生反应,生成两种无毒的气体;在转换器的后半部,残余的烃和尚未反应的CO在催化剂的作用下被氧化生成CO2和H2O。(1)写出在催化转换器的前半部所发生反应的化学方程式(氮氧化物用NOx表示):_。(2)氨气
25、亦可用来处理氮氧化物。例如,氨气与二氧化氮在一定条件下发生反应生成一种常温下无色、无味、无毒的气体和无色、无毒的液体。若某工厂排出的气体中二氧化氮的含量为0.5%(体积分数),则处理1103 m3(标准状况)这种尾气,需要_ L氨气。解析(1)CO和氮氧化物(NOx)在催化剂的作用下发生反应,生成的两种无毒气体是CO2和N2。(2)8NH36NO27N212H2O,V(NH3)V(NO2)1103 m30.5%6.7103 L。答案(1)2xCO2NOx2xCO2N2(2)6.7103一、选择题1下列物质在生活中应用时,起还原作用的是()A明矾做净水剂B甘油做护肤保湿剂C漂粉精做消毒剂D铁粉做
26、食品袋内的脱氧剂答案D2某国外化学教材中有一张关于氧化还原反应的插图:下列说法正确的是()A该反应为置换反应 B.作还原剂C.发生氧化反应 D.为还原产物解析插图中没有说明反应物、是单质还是化合物,因此不能确定该反应是否为置换反应,A项错误;该反应中失去电子,作还原剂,B项正确;该反应中得到电子,作氧化剂,发生还原反应,C项错误;为发生氧化反应对应的产物,即氧化产物,D项错误。答案B3下列说法正确的是()A根据反应CuH2SO4CuSO4H2可推知Cu的还原性比H2的强B在反应CaH22H2O=Ca(OH)22H2中,水作氧化剂C在反应3NO2H2O=2HNO3NO中氧化剂和还原剂的物质的量之
27、比是31D因Cl2的氧化性强于I2的氧化性,所以置换反应I22NaClO3=2NaIO3Cl2不能发生解析电解过程是非自发的氧化还原反应,不能根据电解方程式来判断物质的氧化性和还原性强弱,A项错误;B项中发生氢元素的归中反应,水中的氢元素化合价降低,水作氧化剂,正确;C项中氮元素发生歧化反应,氧化剂和还原剂的物质的量之比是12,错误;D项中碘单质将5价的氯元素还原为氯气,说明碘单质的还原性强于氯气的,遵循氧化还原反应规律,错误。答案B4对于反应O3IHI2O2H2O(未配平),下列说法正确的是()AO2和H2O是还原产物B该反应能说明O2的氧化性大于I2C氧化产物与还原产物的物质的量之比是11
28、D配平后的化学方程式为2O32I4H=I22O22H2O解析臭氧中的氧原子一部分转移到氧气中,另一部分转移到水中,根据化合价升降守恒知氧化产物I2和还原产物H2O的物质的量之比为11,配平反应方程式为O32I2H=I2O2H2O。臭氧做氧化剂,氧化性大于氧化产物I2。答案C5高铁酸钠(Na2FeO4)可以对饮用水进行净化处理,可由反应:2FeSO46Na2O2=2Na2FeO42Na2O2Na2SO4O2制得,关于该反应的说法正确的是()A反应中Na2O2只作氧化剂BNa2FeO4既是氧化产物又是还原产物C生成1 mol Na2FeO4,有4 mol电子转移DNa2FeO4中Fe为4价,具有强
29、氧化性,能消毒杀菌解析根据可知,反应中Na2O2既作氧化剂,又作还原剂,Na2FeO4既是氧化产物,又是还原产物,A项错误、B项正确;生成1 mol Na2FeO4,转移5 mol电子,C项错误;在Na2FeO4中Fe为6价,D项错误。答案B6工业上以铬铁矿(主要成分为FeOCr2O3)、碳酸钠、氧气和硫酸为原料生产重铬酸钠(Na2Cr2O72H2O),其主要反应为:(1)4FeOCr2O38Na2CO37O28Na2CrO42Fe2O38CO2(2)2Na2CrO4H2SO4=Na2SO4Na2Cr2O7H2O下列说法正确的是()A反应(1)和(2)均为氧化还原反应B反应(1)的氧化剂是O2
30、,还原剂是FeOCr2O3C高温下,O2的氧化性强于Fe2O3,弱于Na2CrO4D反应(1)中每生成1 mol Na2CrO4时电子转移3 mol解析反应(1)中O元素的化合价降低,Fe、Cr元素的化合价升高,所以O2是氧化剂,FeOCr2O3是还原剂;反应(2)不是氧化还原反应;高温下,O2的氧化性强于Fe2O3和Na2CrO4;反应(1)中,每生成1 mol Na2CrO4时,转移电子3.5 mol。答案B7实验室为监测空气中汞蒸气的含量,通常悬挂浸有CuI的滤纸,根据滤纸是否变色或颜色发生变化的时间来判断空气中汞的含量,发生的反应为4CuIHg=Cu2HgI42Cu。下列有关说法正确的
31、是()A上述反应的产物Cu2HgI4中,Hg的化合价为2B上述反应中CuI既是氧化剂,又是还原剂C上述反应中Hg元素与Cu元素均被氧化D上述反应中生成64 g Cu时,转移的电子数为2NA解析Cu2HgI4中Cu为1价,Hg为2价,I为1价,A项正确;CuI中一部分Cu元素的化合价由1降低到0,被还原,CuI为氧化剂,另一部分Cu元素的化合价未发生变化,B项错误;Cu元素的化合价降低,被还原,Hg元素的化合价升高,被氧化,C项错误;由题给方程式可知,上述反应中生成64 g Cu,即1 mol Cu时,转移1 mol电子,转移的电子数为NA,D项错误。答案A8关于反应Zn2HNO3NH4NO3=
32、N23H2OZn(NO3)2,下列判断正确的是()A生成1 mol N2,电子转移总数为3NAB生成1 mol N2,电子转移总数为5NAC溶解1 mol Zn,电子转移总数为2NAD溶解1 mol Zn,电子转移总数为4NA解析所以Zn、NH为还原剂,HNO3为氧化剂,生成1 mol N2,应转移5 mol电子。答案B9氧化还原反应实际上包含氧化和还原两个过程。下面是一个还原过程的反应式:NO4H3e=NO2H2O。KMnO4、Na2CO3、Cu2O、FeSO4四种物质中有一种物质甲能使上述还原过程发生。则下列说法中正确的是()A物质甲可能是KMnO4B总反应中只体现了硝酸的强氧化性C反应中
33、若产生3.0 g气体,则转移电子数为0.3NAD若与还原过程对应的氧化过程的还原剂为四种物质中的某一种,则氧化过程的反应式一定为Cu2O2e2H=2Cu2H2O解析A项,NO得到电子,说明物质甲失去电子,作还原剂,KMnO4一般作氧化剂,错误;B项,反应中还有硝酸盐生成,所以还体现了硝酸的酸性,错误;C项,产生的气体为NO,3.0 g NO的物质的量是0.1 mol,氮元素由5价降低到2价,1个N原子得到3个电子,因此转移电子的物质的量是0.3 mol,正确;D项,Cu2O和FeSO4均可作还原剂,发生氧化过程。错误。答案C10(2017广东江门一中月考)24 mL浓度为0.05 molL1的
34、Na2SO3溶液,恰好与20 mL浓度为0.02 molL1的K2Cr2O7溶液完全反应,已知Na2SO3能被K2Cr2O7氧化为Na2SO4,则元素Cr在还原产物中的化合价为()A2 B3C4 D5解析设Cr元素在还原产物中的化合价为a,根据得失电子守恒,则有:24103 L0.05 molL1(64)20103 L0.02 molL12(6a),解得a3。本题选B。答案B11(2017江西铅山一中、横峰中学联考)已知2Fe32I=2Fe2I2、Br22Fe2=2Br2Fe3。现向含有FeBr2、FeI2的某溶液中通入一定量的氯气,再向反应后的溶液中滴加少量的KSCN溶液,结果溶液变为红色,
35、则下列叙述中正确的是()按I、Fe2、Br的顺序还原性逐渐减弱原溶液中Br一定被氧化通入氯气后原溶液中Fe2一定被氧化不能确定通入氯气后的溶液中是否还存在Fe2若取少量所得溶液,加入CCl4充分振荡后静置、分液,向上层溶液中加入足量的AgNO3溶液,只产生白色沉淀,说明原溶液中Fe2、Br均被完全氧化A BC D解析由上述分析可知,还原性按I、Fe2、Br的顺序逐渐减弱:正确。原溶液中Br可能被氧化,也可能未被氧化,错误。通入氯气后原溶液中Fe2部分或全部被氧化,正确。通入氯气后原溶液中Fe2部分或全部被氧化,故不能确定是否还存在Fe2,正确。若取少量所得溶液,加入CCl4充分振荡后静置、分液
36、,向上层溶液中加入足量的AgNO3溶液,只产生白色沉淀,说明原溶液中Br被完全氧化,则I、Fe2均被完全氧化,正确。综上所述,正确,本题选B。答案B12硫酸铜缓解白磷(P4)中毒原理用下式表示:11P460CuSO496H2O=20M24H3PO460H2SO4下列说法正确的是()A氧化产物和还原产物的物质的量之比为56B作氧化剂的白磷与参加反应的白磷的物质的量之比为611C在上述反应中,30 mol CuSO4能氧化1.5 mol白磷D每生成1 mol M,转移3 mol电子解析根据原子守恒知,M的化学式为Cu3P。Cu3P中铜元素为1价,磷元素为3价,白磷中磷元素一部分升至5价,另一部分降
37、至3价,题述反应可表示为5P4(氧化剂)6P4(还原剂)60CuSO4(氧化剂)96H2O=20Cu3P(还原产物)24H3PO4(氧化产物)60H2SO4。氧化产物与还原产物的物质的量之比为65,A项错误。作氧化剂的白磷与参加反应的白磷的物质的量之比为511,B项错误。30 mol硫酸铜得到30 mol电子,能氧化白磷的物质的量为n(P4)1.5 mol,C项正确。生成20 mol Cu3P时转移了120 mol电子,则生成1 mol Cu3P时转移6 mol电子,D项错误。答案C二、填空题13二氧化氯(ClO2)是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂。(1)氯化钠电解法是一种可靠的工业生产C
38、lO2方法。用于电解的食盐水除杂提纯。该法工艺原理示意图如下。其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠(NaClO3)与盐酸反应生成ClO2。工艺中可以利用的单质有_(填化学式),发生器中生成ClO2的化学方程式为_。(2)纤维素还原法制ClO2是一种新方法,其原理是纤维素水解得到的最终产物D与NaClO3反应生成ClO2。完成反应的化学方程式:D24NaClO312H2SO4=ClO2CO218H2O_。(3)ClO2和Cl2均能将电镀废水中的CN氧化为无毒的物质,自身被还原为Cl。处理含CN量相同的电镀废水,所需Cl2的物质的量是ClO2的_倍。解析(1)在特定条件下电解食盐水,除了生
39、成NaClO3外还有H2生成;根据题中信息,NaClO3与盐酸反应生成ClO2,再根据电子守恒和图示信息可知,ClO2发生器中还有Cl2生成,写出方程式2NaClO34HCl=2ClO2Cl22NaCl2H2O。(2)纤维素水解得到的最终产物D应为葡萄糖(C6H12O6),生成物可利用原子守恒推知,然后配平即可。(3)处理相同量的CN,Cl2和ClO2转移的电子数应相同。1 mol Cl22Cl转移2 mol e,1 mol ClO2Cl转移5 mol e,则转移相同量的电子时Cl2与ClO2的物质的量之比为52。答案(1)H2、Cl22NaClO34HCl=2ClO2Cl22NaCl2H2O
40、(2)C6H12O624NaClO312H2SO4=ClO2CO218H2ONa2SO4(3)2.514含硫化合物在生产生活中应用广泛,科学使用对人体健康及环境保护意义重大。(1)红酒中添加一定量的SO2可以防止酒液氧化。这应用了SO2的_性。(2)某水体中硫元素主要以S2O形式存在。在酸性条件下,该离子会导致水体中亚硫酸的浓度增大,原因是_。(3)实验室采用滴定法测定某水样中亚硫酸盐含量:滴定时,KIO3和KI作用析出I2,完成并配平下列离子方程式:IOI_=I2H2O反应所得I2的作用是_。滴定终点时,100 mL的水样共消耗x mL标准溶液。若消耗1 mL标准溶液相当于SO的质量1 g,
41、则该水样中SO的含量为_ mgL1。解析(1)红酒中添加一定量的SO2可以防止酒液氧化。这说明其中的氧气是与SO2发生反应,故应用了SO2的还原性。(2)在体系中不存在其他氧化剂时,只能发生S2O自身氧化还原反应,2HS2O=SO2SH2O,SO2溶于水,发生反应SO2H2OH2SO3,使水体中亚硫酸浓度增大。(3)根据质量守恒和电荷守恒进行配平,离子方程式是IO5I6H=3I23H2O;滴定实验需要有明显现象的指示剂,而此时反应生成的I2和淀粉的显色反应明显,使溶液变为蓝色,故不需要其他指示剂,减少误差。另外,利用I2的氧化性,滴定水样。滴定终点时,100 mL的水样共消耗x mL标准溶液,
42、则1 L水样共消耗10x mL标准溶淮,若消耗1 mL标准溶液相当于SO的质量1 g,则该水样中SO的含量为10x gL1104x mgL1。答案(1)还原(2)在酸性条件下,溶液中的H与S2O发生反应:2HS2O=SO2SH2O,SO2溶于水,发生反应SO2H2OH2SO3,使水体中亚硫酸浓度增大(3)156H33氧化SO、S2O;可以与淀粉有明显显色现象,有利于观察滴定终点104x15实验室可由软锰矿(主要成分为MnO2)制备KMnO4,方法如下:高温下使软锰矿与过量KOH(s)和KClO3(s)反应,生成K2MnO4(锰酸钾)和KCl;用水溶解,滤去残渣;酸化滤液,K2MnO4转化为Mn
43、O2和KMnO4;再滤去沉淀MnO2,浓缩结晶得到KMnO4晶体。请回答下列问题:(1)用软锰矿制备K2MnO4的化学方程式是_。(2)K2MnO4转化为KMnO4的反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为_。生成0.1 mol还原产物时转移电子_个。KMnO4、K2MnO4和MnO2的氧化性由强到弱的顺序是_。(3)KMnO4能与热的Na2C2O4(aq,硫酸酸化)反应生成Mn2和CO2。若取用软锰矿制得的KMnO4产品0.165 g,能与0.335 g Na2C2O4恰好完全反应(假设杂质均不能参与反应),该产品中KMnO4的纯度为_(计算结果保留三位有效数字)。解析(1)利用得失电子守恒配平
44、6KOHKClO33MnO23K2MnO4KCl3H2O。(2)3MnO4H=MnO22MnO2H2O,氧化剂与还原剂的物质的量之比为12,由上述方程式可知氧化性KMnO4K2MnO4MnO2。(3)设KMnO4的纯度为x,根据得失电子守恒得521解得:x95.8%。答案(1)6KOHKClO33MnO23K2MnO4KCl3H2O(2)120.2NA(或1.2041022)KMnO4K2MnO4MnO2(3)95.8%加练2氧化还原型离子方程式的书写1煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx,形成酸雨、污染大气,采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。回答下列问题:(1)NaCl
45、O2的化学名称为_。(2)在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气,反应温度323 K,NaClO2溶液浓度为5103 molL1。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表:离子SOSONONOClc/(molL1)8.351046.871061.51041.21053.4103写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式_。解析(1)NaClO2中氯元素的化合价为3,在次氯酸钠和氯酸钾氯元素的化合价1和5之间,故NaClO2的化学名称为亚氯酸钠。(2)分析表中数据,NO与ClO反应的主要产物为NO,根据电子得失守恒和电荷守恒,反应的离子方程式为3ClO4NO4OH=3Cl4NO2H
46、2O。答案(1)亚氯酸钠(2)3ClO4NO4OH=3Cl4NO2H2O2许多含氯物质与生活密切相关,如HClO、ClO2、NaClO2等都是重要的杀菌消毒剂和漂白剂。其中制备NaClO2的工业流程如图所示:请回答下列问题:(1)反应器中反应的氧化剂是_。(2)反应器中发生反应的离子方程式为_。(3)通入反应器中的SO2能用H2O2代替,请简要说明理由_。答案(1)NaClO3(2)2ClO2SO24OH=2ClOSO2H2O(3)H2O2有还原性,也能把ClO2还原为NaClO23在淀粉KI溶液中,滴入少量NaClO溶液,溶液立即变蓝,有关反应的离子方程式是_。在上述蓝色溶液中,继续滴加足量
47、的NaClO溶液,蓝色逐渐消失,有关反应的离子方程式是_。(提示:碘元素被氧化成IO)从以上实验可知,ClO、I2、IO的氧化性由强到弱的顺序是_。答案2IClOH2O=I2Cl2OHI25ClO2OH=2IO5ClH2OClOIOI24(1)工业上常用K2Cr2O7溶液测定硫酸亚铁铵的纯度,反应中Cr2O被还原成Cr3。写出硫酸亚铁铵溶液与酸性K2Cr2O7溶液反应的离子方程式_。(2)碱性条件下用NaClO处理含CN的废水,生成一种无毒气体,该反应的离子方程式:_。(3)NaOCN与NaClO反应,生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2(已知HCN、HOCN中N元素的化合价相同),则反应
48、的离子方程式:_。答案(1)6Fe2Cr2O14H=2Cr36Fe37H2O(2)5ClO2CN2OH=5Cl2CON2H2O(3)2OCN3ClO=COCO23ClN25按要求写出下列反应的化学方程式或离子方程式。(1)取一定量含有Fe2的溶液,加入KMnO4溶液,控制温度为10 ,调节pH为5.0,得到Fe(OH)3和MnO2沉淀,此时反应的离子方程式为_。(2)向FeSO4溶液中加入一定量NaOH和漂白液,会出现浑浊,则该反应的化学方程式为_。(3)碳酸锰主要用于制备软磁铁氧体,工业上以软锰矿(主要成分为MnO2)和黄铁矿(主要成分为FeS2)为主要原料制备碳酸锰的一种工艺流程如下:溶浸
49、后的溶液中,阴离子只有SO,则生成SO的离子方程式为_。(4)在一定量的石灰乳中通入一定量的Cl2,二者恰好完全反应(反应放热)。生成物中含有Cl、ClO、ClO三种含氯元素的离子,其中ClO、ClO两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的曲线如图所示。t2时,Ca(OH)2与Cl2发生反应的总化学方程式为_。解析(1)由题给条件可先写出Fe2MnOMnO2Fe(OH)3,依得失电子守恒得:3Fe2MnOMnO23Fe(OH)3,再结合溶液显酸性及电荷守恒原理得3Fe2MnOMnO23Fe(OH)35H,最后根据质量守恒确定反应物中有7H2O。(2)先由题给条件可写出FeSO4NaOHNaC
50、lOFe(OH)3NaCl,根据得失电子守恒得2FeSO4NaOHNaClO2Fe(OH)3NaCl,最后根据质量守恒判断还有Na2SO4生成且有水参加反应。(3)由题中流程图可知,溶浸过程中,反应物有MnO2、FeS2、H2SO4;由生成物中的阴离子只有SO可知, FeS2中的硫元素被氧化,2价铁被氧化为Fe3,MnO2被还原为Mn2,故可先写出:FeS2MnO2HFe3Mn2SO,然后依据得失电子守恒、质量守恒配平即可。(4)由题图可知,t2时n(ClO)2 mol,n(ClO)1 mol,氯气与氢氧化钙反应生成CaCl2、Ca(ClO)2、Ca(ClO3)2、H2O,且nCa(ClO)2
51、nCa(ClO3)221,反应方程式为10Cl210Ca(OH)2=7CaCl22Ca(ClO)2Ca(ClO3)210H2O。答案(1)3Fe2MnO7H2O=MnO23Fe(OH)35H(2)2FeSO44NaOHNaClOH2O=NaCl2Na2SO42Fe(OH)3(3)2FeS215MnO228H=2Fe315Mn24SO14H2O(4)10Cl210Ca(OH)2=7CaCl22Ca(ClO)2Ca(ClO3)210H2O专题综合练一化学基本概念综合训练(教师独具)一、选择题1唐代刘禹锡撰于818年的传信方中有这样一段描述“治气痢巴石丸,取白矾一大斤,以炭火净地烧令汁尽,则其色如雪
52、,谓之巴石”。据此推测,用于治气痢的巴石丸,其主要原料的化学成分为()ACuSO4 BFeSO47H2OCKAl(SO4)212H2O DFe2(SO4)39H2O解析提取实质性信息“白矾”,明矾也叫白矾,“烧令汁尽”意思就是固体本身带有结晶水,“其色如雪”意为烧后颜色如雪一样白,CuSO4不含结晶水,A项错误;FeSO47H2O、Fe2(SO4)39H2O烧后不可能“色如雪”,B、D项错误;经过信息提取及答案对比,C项正确。答案C2下列说法正确的是()A气象环境报告中新增的“PM2.5”是一种新的分子B“光化学烟雾”、“硝酸型酸雨”的形成都与氮氧化物有关C小苏打可用于制作糕点的膨松剂,苏打可
53、用于治疗胃酸过多D乙醇、过氧化氢、次氯酸钠等消毒液均可以将病毒氧化而达到消毒的目的解析“PM2.5”是指空气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,它是混合物,不是新分子,A项错误;氮氧化物进入大气后,不仅会形成硝酸型酸雨,还可能形成光化学烟雾,B项正确;苏打是碳酸钠,其与胃酸中的盐酸反应产生大量CO2,易引起体内胀气,对身体健康不利,治疗胃酸过多,一般用具有两性的氢氧化铝,C项错误;乙醇能渗入细菌体内,使组成细菌的蛋白质变性,从而达到消毒的目的,D项错误。答案B3意大利科学家最近合成了一种新型氧分子,其化学式为O4。对其说法正确的是()AO4是一种化合物BO4是由O2组成的混合物CO4是一种单质
54、D一个O4分子是由两个O2分子构成的解析根据题给信息可知两点:一是合成的是一种氧分子;二是其化学式为O4,即每个分子中含有4个氧原子。A项中O4是由一种元素组成的,因此该物质是单质而不是化合物,所以错误;B项中O4是纯净物而不是混合物,所以错误;D项中1个O4分子是由4个氧原子构成的,所以错误。答案C4表中对相关物质的分类全部正确的一组是()选项纯净物混合物弱电解质非电解质A明矾蔗糖NaHCO3CO2B天然橡胶生石膏SO2CH3CH2OHC王水冰H2SiO3Cl2D胆矾玻璃H2CO3NH3解析明矾KAl(SO4)212H2O、胆矾(CuSO45H2O)、生石膏(CaSO42H2O)等结晶水合物
55、都是纯净物;玻璃是多种硅酸盐的混合物;冰是固态的水,是纯净物;蔗糖有固定的组成(C12H22O11),是纯净物;天然橡胶是高分子化合物,一般来说高分子化合物都不是纯净物;王水是浓硝酸和浓盐酸的混合物。H2SiO3、H2CO3均是弱电解质;NaHCO3是强电解质;SO2、CO2、CH3CH2OH、NH3均是非电解质;Cl2是单质,既不是电解质也不是非电解质。答案D5设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A标准状况下,1 mol氦气中含有的核外电子数为4NAB50 mL 18 molL1浓硫酸与足量铜反应,转移电子数为0.9NAC常温下,1 L 0.1 molL1 NaClO溶液中阴离子
56、总数大于0.1NAD常温常压下,22.4 L乙醇含有的分子数目为NA解析A项,氦气分子为单原子分子,1个氦气分子含有2个电子,1 mol氦气中含有的核外电子数为2NA,错误;B项,浓硫酸与足量铜反应时,硫酸的浓度不断降低,稀硫酸与铜不反应,因此50 mL 18 molL1浓硫酸与足量铜反应,转移电子数小于0.9NA,错误;C项,NaClO溶液中阴离子总数与阳离子总数相等,1 L 0.1 molL1 NaClO溶液中阳离子有Na和H,Na的数目为0.1NA,因此Na和H的总数大于0.1NA,也说明溶液中阴离子总数大于0.1NA,正确;D项,常温常压下,乙醇为液态,不能用气体摩尔体积进行物质的量的
57、计算,错误。答案C6设NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A1 mol甲苯含碳碳双键的数目为3NAB56 g纯铁粉与稀硝酸反应生成NO的分子数为NAC25 ,1 L pH13的氢氧化钡溶液中含OH的数目为0.2NAD标准状况下,11.2 L一氯甲烷含共价键的数目为2NA解析甲苯中不含碳碳双键,A项错误。铁粉与稀硝酸反应,可能生成Fe2、Fe3,故 moln(NO)1 mol,B项错误。c(H)11013 molL1,c(OH)0.1 molL1,n(OH)0.1 mol,C项错误。一氯甲烷在标准状况下呈气态,1 mol一氯甲烷分子中含4 mol共价键,n(CH3Cl)0.5 mol
58、,故D项正确。答案D7用NA表示阿伏加德罗常数的数值,下列判断正确的是()A1 mol Cl2参加反应转移电子数一定为2NAB一定条件下,足量铜与200 g 98%的浓硫酸充分反应,转移电子数为2NAC300 mL 2 molL1蔗糖溶液中所含蔗糖分子数为0.6NAD标准状况下,22.4 L氦气与22.4 L氟气所含原子数均为2NA解析若1 mol氯气与NaOH反应,生成氯化钠和次氯酸钠,转移电子数为NA,A错误;200 g 98%的浓硫酸中硫酸的物质的量为2 mol,随着反应的进行,浓硫酸变成稀硫酸,Cu与稀硫酸不再反应,故作为氧化剂的硫酸的物质的量小于1 mol,转移的电子数小于2NA,B
59、错误;由于蔗糖在溶液中以分子形式存在,故300 mL 2 molL1蔗糖溶液中所含蔗糖分子数为0.6NA,C正确;标准状况下,22.4 L氦气与22.4 L氟气都为1 mol,因氦气为单原子分子,氟气为双原子分子,所以两者所含原子数并不相等,D错误。答案C8下列微粒在指定分散系中可能大量共存的一组是()饱和氯水:Na、K、Cl、ClO氢氧化铁胶体:H、K、S2、Br淀粉溶液:K、NH、SO、I能使Al3生成沉淀的溶液:NH、Na、SiO、HCO常温下,水电离出的c(OH)1.01010 mol/L的溶液:Na、SO、S2、ClA BC D解析中因饱和氯水有强酸性,ClO可以少量存在但不能大量共
60、存;氢氧化铁胶体中,H、Br结合相当于氢溴酸,氢溴酸属于强酸,能与氢氧化铁胶体反应,S2也会使氢氧化铁胶体聚沉;中各离子都能与淀粉溶液共存;能使Al3生成沉淀的溶液显碱性,NH、HCO不能大量存在;常温下,水电离出的c(OH)1.01010 mol/L的溶液可能呈酸性也可能呈碱性,若是酸性溶液,SO、S2不能大量共存,若是碱性溶液,所给离子可以大量共存。答案D9下列离子方程式正确的是()A过量铁粉与一定量的稀硝酸反应:Fe4HNO=Fe3NO2H2OB硫酸铝溶液中加入过量氨水:Al34NH3H2O=AlO4NH2H2OC用NaOH溶液除去镁粉中的杂质铝:2Al2OH2H2O=2AlO3H2DF
61、eI2溶液中加入少量酸性高锰酸钾溶液:5Fe2MnO8H=Mn25Fe34H2O解析铁粉过量,Fe3能继续与Fe反应生成Fe2,A项错误;Al(OH)3沉淀不能溶于氨水中,B项错误;Mg和NaOH不反应,Al和NaOH反应,且NaOH过量,C项正确;还原性:IFe2,KMnO4少量,I先被氧化,D项错误。答案C10能正确表示下列反应的离子方程式是()A向FeCl3溶液中加入Mg(OH)2:3Mg(OH)22Fe3=2Fe(OH)33Mg2B用高锰酸钾标准溶液滴定草酸:2MnO16H5C2O=2Mn210CO28H2OC硝酸亚铁溶液中滴加少量稀硫酸:Fe2NO4H=Fe3NO2H2OD将少量SO
62、2气体通入NaClO溶液中:SO22ClOH2O=SO2HClO解析FeCl3溶液因Fe3水解而呈酸性,促使Mg(OH)2溶解,从而生成更难溶的Fe(OH)3,A项正确;草酸即乙二酸,属于弱电解质,应写成化学式,B项错误;C项电荷不守恒,硝酸亚铁溶液中滴加少量稀硫酸的离子方程式为3Fe2NO4H=3Fe3NO2H2O,C项错误;NaClO具有氧化性,不可能生成SO,将少量SO2气体通入NaClO溶液中,发生反应的离子方程式为3ClOSO2H2O=SO2HClOCl,D项错误。答案A11某澄清、透明的浅黄色溶液中,可能含有下列八种离子:Na、NH、Fe3、Ba2、Al3、SO、HCO、I,在设计
63、检验方案前的初步分析中,可确定该溶液中能大量存在的离子最多有()A4种 B5种C6种 D7种解析溶液呈浅黄色,说明含有Fe3,因Fe3与HCO相互促进水解,Fe3能够氧化I,则HCO、I不能存在。因溶液为电中性,则一定含阴离子SO,因Ba2与SO生成难溶物BaSO4,则Ba2不能存在。初步确定Na、NH、Fe3、Al3、SO存在,故选B。答案B12某反应体系中存在下列六种物质:As2S3、HNO3、H2SO4、NO、H3AsO4和H2O。已知As2S3是反应物之一。下列说法不正确的是()A该反应属于氧化还原反应B该反应中只有砷元素被氧化,只有氮元素被还原CHNO3、H2O是反应物,H2SO4、
64、NO、H3AsO4是生成物DHNO3、H2SO4、H3AsO4分别是N、S、As的最高价氧化物对应的水化物解析As2S3中As为3价,S为2价,H3AsO4中As为5价,则HNO3是反应物,NO是生成物,N元素的化合价由52,根据质量守恒,H2O是反应物。根据上述分析,该反应是氧化还原反应,A项说法正确;As的化合价由35,S的化合价由26,砷元素和硫元素的化合价均升高,均被氧化,N的化合价由52,化合价降低,被还原,B项说法错误;根据上述分析,C项说法正确;HNO3、H2SO4、H3AsO4中N、S、As的化合价分别为5、6、5,D项说法正确。答案B二、填空题13为了探究溶液导电性与离子浓度
65、关系,某课题组设计如下实验:取一定量Ba(HCO3)2溶液做导电性实验,在烧杯中滴加稀硫酸,如图1。测得溶液导电能力如图2所示(不考虑溶液中溶解的CO2)。(1)NaHSO4属于_(填代号)。A钠盐 B含氧酸 C酸式盐 D氧化物(2)在烧杯中滴加稀硫酸过程中,观察到灯泡变化是,“亮暗熄亮”,还可观察到的现象有_。(3)图2中,AB段变化的原因是_;BC段变化的原因是_。(4)写出B点发生反应的离子方程式_。(5)若将稀硫酸替换成下列溶液,溶液导电性与滴加溶液体积关系类似图2的为_,写出发生反应的离子方程式_。ANaHSO4溶液 BHNO3溶液CCa(OH)2溶液 DNaOH溶液答案(1)AC(
66、2)产生气泡和白色沉淀(3)向Ba(HCO3)2溶液中滴加稀硫酸,Ba2和HCO的浓度逐渐减小硫酸电离出H和SO(4)Ba22HCO2HSO=BaSO42CO22H2O(5)CBa22HCOCa22OH=BaCO3CaCO32H2O14HNO2是一种弱酸,且不稳定,易分解生成NO和NO2;它能被常见的强氧化剂氧化;在酸性溶液中它也是一种氧化剂,如能把Fe2氧化成Fe3。AgNO2是一种难溶于水、易溶于酸的化合物。试回答下列问题:(1)人体正常的血红蛋白含有Fe2。若误食亚硝酸盐(如NaNO2),则导致血红蛋白中的Fe2转化为Fe3而中毒,服用维生素C可解毒。下列叙述不正确的是_(填序号)。A亚
67、硝酸盐被还原B维生素C是还原剂C维生素C将Fe3还原为Fe2D亚硝酸盐是还原剂(2)下列方法中,不能用来区分NaNO2和NaCl的是_(填序号)。A测定这两种溶液的pHB分别在两种溶液中滴加甲基橙C在酸性条件下加入KI淀粉溶液来区别D用AgNO3和HNO3两种试剂来区别(3)某同学把新制的氯水加到NaNO2溶液中,观察到氯水褪色,请写出反应的离子方程式:_。(4)Fe与过量稀硫酸反应可以制取FeSO4。若将反应所得的酸性溶液中Fe2转化为Fe3,要求产物纯净,可选用的最佳试剂是_(填序号)。ACl2 BFe CH2O2 DHNO2(5)若FeSO4和O2的化学计量数比为21,试配平下列方程式:
68、_FeSO4_K2O2=_K2FeO4_K2O_K2SO4_O2。当反应中转移1.5NA个电子时,在标准状况下可收集到_L氧气。(6)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效的绿色水处理剂,高铁酸钾作为水处理剂发挥的作用是_。解析(1)A项,Fe2Fe3化合价升高,被氧化,亚硝酸盐作氧化剂,被还原,故说法正确;B项,Fe3Fe2化合价降低,被还原,则维生素C作还原剂,故说法正确;C项,根据信息,维生素C可以解毒,把Fe3转变成Fe2,故说法正确;D项,根据上述判断,亚硝酸盐作氧化剂,故说法错误。(2)A项,HNO2是弱酸,则NaNO2属于强碱弱酸盐,水溶液显碱性,而NaCl水溶液显中性,故不符
69、合题意;B项,甲基橙的变色范围是3.14.4,溶液的pH大于4.4时显黄色,不能鉴别,故符合题意;C项,因为HNO2是一种弱酸,NaNO2溶液中加入酸后生成HNO2,且HNO2具有氧化性,把I氧化成I2,I2遇淀粉变蓝,而NaCl不具有这种性质,可以鉴别,故不符合题意;D项,根据信息AgNO2是难溶于水但易溶于酸的物质,而AgCl既不溶于水也不溶于酸,可以鉴别,故不符合题意。(3)新制氯水中主要含有Cl2,HNO2能被常见的强氧化剂氧化,Cl2表现强氧化性,把NO氧化成NO,本身被还原成Cl,因此有NOCl2NOCl,依据化合价的升降法配平,即NOCl2NO2Cl,根据电荷守恒及原子守恒,得出
70、:NOCl2H2O=NO2H2Cl。(4)A项,要求产物纯净,用氯气作氧化剂,引入Cl,故错误;B项,Fe是还原剂,故错误;C项,H2O2是绿色氧化剂,不引入新的杂质,故正确;D项,HNO2具有氧化性,引入HNO2产生新的杂质,故错误。(5)FeSO4的系数为2,O2的系数为1,根据铁元素守恒,K2FeO4的系数为2,根据硫元素守恒,K2SO4的系数为2,再根据得失电子守恒即可完成配平。根据物质的物质的量和得失电子守恒列出等式:n(氧化剂)变价原子个数化合价变化值n(还原剂)变价原子个数化合价变化值,生成1 mol氧气,共转移10 mol电子,即转移1.5 mol电子生成氧气的体积(标准状况)
71、为1.5 mol22.4 Lmol1103.36 L。(6)K2FeO4中Fe的化合价为6,具有强氧化性,能杀菌、消毒,被还原成Fe3,Fe3能水解成氢氧化铁胶体,氢氧化铁胶体具有吸附作用,从而达到净水的目的。答案(1)D(2)B(3)NOCl2H2O=NO2H2Cl(4)C(5)2 6 2 2 2 13.36(6)净水、消毒15一种含铝、锂、钴的新型电子材料,生产中产生的废料数量可观,废料中的铝以金属铝箔的形式存在;钴以Co2O3CoO的形式存在,吸附在铝箔的单面或双面;锂混杂于其中。(已知Co2O3的氧化性Cl2的氧化性)从废料中回收氧化钴(CoO)的工艺流程如下:(1)过程中采用NaOH
72、溶液溶出废料中的Al,反应的离子方程式为_。(2)过程中加入稀硫酸酸化后,再加入Na2S2O3溶液浸出钴,则浸出含钴物质的反应化学方程式为(产物中只有一种酸根)_。在实验室模拟工业生产时,也可用盐酸浸出钴,但实际工业生产中不用盐酸,请分析不用盐酸浸出钴的主要原因:_。(3)过程得到锂铝渣的主要成分是LiF和Al(OH)3,碳酸钠溶液在产生Al(OH)3时起重要作用,请写出该反应的离子方程式:_。(4)碳酸钠溶液在过程和中所起作用有所不同,请写出在过程中起的作用是_。解析(2)废料中Co为3价和2价,由工艺流程中过程后溶液只含有Co2,则可知Co3氧化S2O,还原产物为Co2,由产物中只有一种酸根可知氧化产物只有SO。(3)Al3与CO可以发生双水解生成Al(OH)3沉淀。(4)由过程中提示加入Na2CO3后调节pH及产生CoCO3沉淀可获得其在该过程中的作用。答案(1)2Al2OH2H2O=2AlO3H2(2)4Co2O3CoONa2S2O311H2SO4=12CoSO4Na2SO411H2OCo2O3CoO可氧化盐酸产生Cl2,污染环境(3)2Al33CO3H2O=2Al(OH)33CO2(4)调节pH,提供CO,使Co2沉淀为CoCO3