1、第7讲 氧化还原反应方程式的配平及计算1已知在碱性溶液中可发生反应：2R(OH)33ClO4OH=2RO3Cl5H2O。则RO中R的化合价是()A3 B4C5D6解析：根据离子反应中反应前后电荷守恒，可得342n3，解得n2。所以RO中R元素的化合价为6价。答案：D2在硫酸溶液中NaClO3和Na2SO3按21的物质的量之比完全反应，生成一种棕黄色气体X。则X为()ACl2 BCl2O CClO2 DCl2O5解析：Na2SO3被氧化为Na2SO4，S元素化合价由4价升高为6价；NaClO3中Cl元素的化合价降低，设Cl元素在还原产物中的化合价为x，根据得失电子守恒有1(64)2(5x)，解得
2、x4，故棕黄色气体X的化学式为ClO2。答案：C3NaNO2是一种食品添加剂，它能致癌。酸性高锰酸钾溶液与亚硝酸钠反应的离子方程式是MnONOMn2NOH2O。下列叙述正确的是()A该反应中NO被还原B反应过程中溶液的pH变小C生成1 mol NaNO3需要消耗0.4 mol KMnO4D中的粒子是OH解析：反应中氮元素的化合价从3价升高到5价，失去2个电子，被氧化，做还原剂，A不正确；Mn元素的化合价从7价降低到2价，得到5个电子，根据电子得失守恒可知，氧化剂和还原剂的物质的量之比是25，所以选项C正确；再根据电荷守恒可知，反应前消耗氢离子，所以B和D都是错误的。答案：C4某反应体系中的物质
3、有：NaOH、Au2O3、Na2S4O6、Na2S2O3、Au2O、H2O。下列方框中对应的物质或有关叙述正确的是()ANa2S4O6、H2O、Na2S2O3、Au2O、NaOHBNa2S2O3、NaOH、Na2S4O6、Au2O、H2OCNa2S2O3、H2O、Na2S4O6、Au2O、NaOHD当1 mol Au2O3完全反应时，转移电子8 mol解析：Au2O3是反应物，则Au2O一定是生成物，其中Au元素的化合价由3价变成1价，化合价降低，则必然有化合价升高的元素，即Na2S2O3(硫元素为2价)是反应物，Na2S4O6(硫元素为2.5价)是生成物。根据反应前后硫元素守恒有2Na2S2
4、O3Na2S4O6，根据钠元素守恒，可知生成物中缺少钠元素，所以NaOH是生成物，再根据氢元素守恒，可知水是反应物。由关系式：Au2O3Au2O4e，所以当1 mol Au2O3完全反应时，转移电子的物质的量为4 mol。答案：C5已知下列分子或离子在酸性条件下都能氧化KI，自身发生变化：H2O2H2O；IOI2；MnOMn2；HNO2NO。如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的KI，得到I2最多的是()AH2O2BIO CMnODHNO2解析：KI被氧化得到I2,1 mol KI在反应中失去 1 mol 电子，再据题中所给信息：H2O2H2O，1 mol H2O2得 2 mol e；IOI
5、2,1 mol IO得5 mol e；MnOMn2，1 mol MnO得 5 mol e；HNO2NO,1 mol HNO2得 1 mol e。虽然B、C项中的1 mol IO、MnO均可得 5 mol e，但B中生成物I2可来自IO和I，故得I2最多者应是IO与I的反应。答案：B6向含有1 mol FeCl2的溶液中通入 0.2 mol Cl2，再加入含0.1 mol X2O的酸性溶液，使溶液中Fe2全部恰好被氧化，并使X2O被还原为Xn，则n值为()A2 B3 C4D5解析：被0.2 mol Cl2氧化的Fe2物质的量是0.4 mol，被0.1 mol X2O氧化的Fe2物质的量为0.6
6、mol，则 1 mol X2O在反应中得到6 mol e，1个X2O降低6价，1个X降低3价，则反应后X为3价的离子。答案：B7Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4，而NaClO被还原为NaCl，若反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为116，则x值是()A6B5 C4D3解析：NaClO被还原为NaCl时，Cl的化合价降低了2价，根据反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为116，可知Cl的化合价共降低了32。Na2Sx转化为Na2SO4的过程中S的化合价必然也升高了32，Na2Sx中S的化合价为，反应后升高到6价，每个S升高了(6)价，共有x mol这样的S，因
7、此(6)x32，得出x5，B正确。答案：B8以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如图，下列说法错误的是()ANaClO3在发生器中作氧化剂B吸收塔中1 mol H2O2得到2 mol电子C吸收塔中温度不宜过高，否则会导致H2O2分解D从“母液”中可回收的主要物质是Na2SO4解析：根据流程图知，NaClO3与SO2发生氧化还原反应，化学方程式为2NaClO3SO2=Na2SO42ClO2，其中NaClO3作氧化剂，母液中溶质主要为Na2SO4，A、D项正确；吸收塔中发生的反应为2ClO2H2O22NaOH=2NaClO22H2OO2，1 mol H2O2失去2 mol电子，B项错误；H2O2
8、在高温下易分解，故吸收塔的温度不能太高，C项正确。答案：B9(1)请将下列5种物质：N2O、FeSO4、Fe(NO3)3、HNO3和Fe2(SO4)3分别填入下面对应的横线上，组成一个化学方程式并配平。_=_H2O。(2)反应物中发生氧化反应的物质为_，被还原的元素是_。(3)反应中1 mol氧化剂得到_ mol电子。答案：(1)24FeSO430HNO38Fe(NO3)38Fe2(SO4)33N2O15(2)FeSO4N(3)410焊接钢铁时常用的焊药为氯化铵，其作用是消除焊接处的铁锈。发生的反应体系中共有六种物质：NH4Cl、FeCl3、N2、Fe2O3、Fe和X。(1)根据题意，可判断出
9、X是_(写化学式)。(2)写出并配平该反应的化学方程式：_。(3)发生氧化反应的物质是_，反应中4 mol的氧化剂能_(填“失去”或“得到”)_ mol电子。(4)反应中产生了11.2 L(标准状况)的气体时，被还原的物质的质量为_。答案：(1)H2O(2)6NH4Cl4Fe2O3=6Fe2FeCl33N212H2O(3)NH4Cl得到18(4)80 g11“钢是虎，钒是翼，钢含钒犹如虎添翼”，钒是“现代工业的味精”。钒对稀酸是稳定的，但室温下能溶解于浓硝酸中生成VO。(1)请写出金属钒与浓硝酸反应的离子方程式：_。(2)灼烧NH4VO3时可生成钒的氧化物V2O5，请写出该反应的化学方程式：_
10、。(3)V2O5是较强的氧化剂。它能与沸腾的浓盐酸作用产生氯气，其中钒元素被还原为蓝色的VO2，请写出该反应的离子方程式：_。(4)V2O5是两性氧化物，与强碱反应生成钒酸盐(阴离子为VO)，溶于强酸生成含钒氧离子(VO)的盐。请写出V2O5分别与烧碱溶液和稀硫酸反应生成的盐的化学式：_、_。(5)工业上用接触法制硫酸时要用到V2O5。在氧化SO2的过程中，450 时发生V2O5与VO2之间的转化：V2O5SO2=2VO2SO3、4VO2O2=2V2O5，说明V2O5在接触法制硫酸过程中所起的作用是_。解析：(1)金属钒与浓硝酸反应的离子方程式为V6H5NO=VO5NO23H2O；(2)灼烧N
11、H4VO3反应的化学方程式为2NH4VO3V2O52NH3H2O；(3)沸腾的浓盐酸与V2O5反应产生氯气，氯元素的化合价升高，钒元素被还原为蓝色的VO2，反应的离子方程式为V2O56H2Cl2VO2Cl23H2O；(4)V2O5与烧碱溶液反应生成Na3VO4，V2O5与稀硫酸反应生成(VO2)2SO4；(5)V2O5在接触法制硫酸过程中起催化作用。答案：(1)V6H5NO=VO5NO23H2O(2)2NH4VO3V2O52NH3H2O(3)V2O56H2Cl2VO2Cl23H2O(4)Na3VO4(VO2)2SO4(5)催化作用12高铁酸盐是优良的多功能水处理剂。资料：K2FeO4为紫色固体
12、，微溶于KOH溶液，难溶于有机溶剂；具有强氧化性，在酸性或中性溶液中紫色快速褪去并产生O2，在碱性溶液中较稳定。某实验小组探究K2FeO4的性质如下：(1)K2FeO4可以将废水中的CN氧化为CNO，实验表明，pH9时CN去除效果最佳。配平该反应的离子方程式：_FeO_CN_H2O=_Fe(OH)3_CNO_OH。现处理含CN浓度为13 mg/L的废水1 m3，至少需要K2FeO4_g。(2)资料表明，酸性溶液中氧化性：FeOMnO。验证实验：将少量K2FeO4溶解在过量KOH溶液中，溶液呈浅紫色，取该溶液滴入MnSO4和H2SO4的混合溶液中，振荡，溶液颜色仍然呈浅紫色。请设计实验证明最后所
13、得浅紫色溶液中含有MnO：_。解析：(1)由得失电子守恒、电荷守恒及质量守恒可知离子方程式为2FeO3CN5H2O=2Fe(OH)33CNO4OH；处理含CN浓度为13 mg/L的废水1 m3，至少需要K2FeO4为198 g/mol66 g。答案：(1)23523466(2)向最后的浅紫色溶液中滴加过量稀硫酸，振荡，溶液浅紫色未褪去，说明溶液中含有MnOB组提升题组13含氰化物的废液乱倒或与酸混合，均易生成有剧毒且易挥发的氰化氢。工业上常采用碱性氯化法来处理高浓度氰化物污水，发生的主要反应为CNOHCl2CO2N2ClH2O(未配平)。下列说法错误的是(其中NA表示阿伏加德罗常数的值) ()
14、ACl2是氧化剂，CO2和N2是氧化产物B上述离子方程式配平后，氧化剂、还原剂的化学计量数之比为25C该反应中，若有1 mol CN发生反应，则有5NA个电子发生转移D若将该反应设计成原电池，则CN在负极区发生反应解析：反应中Cl元素化合价降低，N、C元素化合价升高，则Cl2是氧化剂，CO2和N2是氧化产物，故A正确；配平的离子方程式为2CN8OH5Cl2=2CO2N210Cl4H2O，氧化剂与还原剂的化学计量数之比为52，故B错误；C元素化合价由2升高为4，N元素化合价由3升高为0，所以若有 1 mol CN发生反应，则有5NA个电子发生转移，故C正确；若将该反应设计成原电池，则CN在负极区
15、发生氧化反应，故D正确。答案：B14为测定某草酸晶体(H2C2O42H2O)样品的纯度，现称取一定质量的该样品，配制成100 mL溶液，取25.00 mL该溶液于锥形瓶中，加适量稀硫酸，用0.100 mol/L 的KMnO4溶液滴定(杂质不参与反应)。为省去计算过程，当称取的样品的质量为某数值时，滴定所用KMnO4溶液的毫升数恰好等于样品中草酸晶体的质量分数的100倍。则应称取样品的质量为 ()A2.25 g B3.15 g C9.00 g D12.6 g解析：H2C2O4与KMnO4反应的化学方程式为5H2C2O42KMnO43H2SO4=K2SO42MnSO410CO28H2O，设样品中草
16、酸晶体的质量分数为x，滴定所用KMnO4溶液为100x mL，则(0.100 mol/L100x103 L)52，解得m(样品)12.6 g。答案：D15黄铁矿(主要成分为FeS2)的有效利用对环境具有重要意义。(1)在酸性条件下催化氧化黄铁矿的物质转化关系如图1所示。图1转化过程的总反应中，FeS2作_(填“催化剂”“氧化剂”或“还原剂”，下同)。该转化过程中NO的作用是_。写出图1中Fe3与FeS2反应的离子方程式：_。(2)FeS2氧化为Fe3的过程中，控制起始时Fe2的浓度、溶液体积和通入O2的速率不变，改变其他条件时，Fe2被氧化的转化率随时间的变化如图2所示。加入NaNO2发生反应
17、：2H3NO=NO2NOH2O。该反应中若有6 mol NaNO2完全反应，转移电子的物质的量为_mol。加入NaNO2、KI发生反应：4H2NO2I=2NOI22H2O。解释图2中该条件下能进一步提高单位时间内Fe2转化率的原因：_。解析：(1)转化过程中FeS2中S元素被氧化为SO，FeS2是还原剂；反应前后NO没有改变，所以NO是催化剂。反应的离子方程式是14Fe3FeS28H2O=15Fe22SO16H。(2)根据化学方程式可知，反应中若有6 mol NaNO2完全反应，转移电子的物质的量为4 mol。NO 是该反应的催化剂，加入NaNO2、KI发生反应：4H2NO2I=2NOI22H
18、2O，生成的NO更多，加快了反应速率。答案：(1)还原剂催化剂14Fe3FeS28H2O=15Fe22SO16H(2)4生成的催化剂NO更多，加快了反应速率16高铁酸(H2FeO4)是一种多功能、高效无毒的新型绿色水处理剂，投入水中会迅速发生反应。(1)H2FeO4中Fe的化合价为_。(2)已知：常温下高铁酸为紫黑色固体，将H2FeO4投入水中，有气体生成，同时有红褐色沉淀产生，则H2FeO4与水反应的化学方程式为_。(3)在工业上制备Na2FeO4的方法有多种。.干法制备的反应原理：2FeSO46Na2O2=xNa2FeO4M2Na2O2Na2SO4。x_。.湿法制备的工艺流程如图：已知：Na2FeO4在强碱性溶液中的溶解度较小。反应a中，生成物除了Na2FeO4外，另一种盐的化学式为_。一系列操作包括过滤、_、_。解析：(2)生成物中气体为氧气，红褐色沉淀为氢氧化铁，则H2FeO4与水反应的化学方程式为4H2FeO42H2O=4Fe(OH)33O2。(3)M气体不含有钠元素，由钠原子守恒可得x2。反应a中，生成物除了Na2FeO4外，另一种盐的化学式为NaCl。一系列操作包括过滤、洗涤、(低温)干燥。答案：(1)6(2)4H2FeO42H2O=4Fe(OH)33O2(3)2NaCl洗涤(低温)干燥
