1、氧化剂和还原剂(40分钟70分)一、选择题(本题包括9小题,每小题5分,共45分)1.吸入人体内的氧有2%转化为氧化性极强的“活性氧”,它能加速人体衰老,被称为“生命杀手”,服用含硒元素(Se)的化合物亚硒酸钠(Na2SeO3),能消除人体内的活性氧,由此推断Na2SeO3的作用是 ()A.作还原剂B.作氧化剂C.既作氧化剂又作还原剂D.既不作氧化剂又不作还原剂【解析】选A。活性氧具有强氧化性,Na2SeO3具有还原性,作还原剂。【补偿训练】下列所加物质的作用与其还原性有关的是()ABCD腌咸菜加氯化钠食用盐中加碘酸钾红酒中添加SO2泡打粉加碳酸氢钠【解析】选C。A项,腌咸菜加氯化钠利用的是其
2、防腐性,与还原性无关;B项,食用盐中加碘酸钾是增加碘元素,与还原性无关;C项,红酒中添加的SO2,利用了其还原性,可以防止红酒氧化变质;D项,泡打粉加的碳酸氢钠是膨松剂,与还原性无关。2.(2019乌鲁木齐高一检测)下列关于氧化剂与还原剂的判断正确的是()A.反应CH4+2O2CO2+2H2O中,O2是氧化剂,CH4是还原剂B.反应Cl2+2NaOHNaClO+NaCl+H2O中,Cl2是氧化剂,NaOH是还原剂C.反应MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O中,HCl是氧化剂,MnO2是还原剂D.反应2Na+2H2O2NaOH+H2中,H2O既是氧化剂又是还原剂【解析】选A。根据
3、氧化剂和还原剂的概念可知,在CH4与O2的反应中,O2是氧化剂,CH4是还原剂;在Cl2与NaOH的反应中,Cl2既是氧化剂又是还原剂;在MnO2与浓盐酸的反应中,MnO2是氧化剂,HCl是还原剂;在Na与H2O的反应中,H2O是氧化剂,Na是还原剂。【补偿训练】下列反应中,氧化剂与还原剂物质的量之比为12的是()A.3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2OB.2CH3COOH+Ca(ClO)22HClO+Ca(CH3COO)2C.I2+2NaClO32NaIO3+Cl2D.4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2+2H2O【解析】选D。在反应3S+6NaOH2Na2S+Na2SO
4、3+3H2O中,3 mol S参加反应,1 mol S作还原剂,2 mol S作氧化剂,所以氧化剂与还原剂的物质的量之比为21,故A错误;在反应2CH3COOH+Ca(ClO)22HClO+Ca(CH3COO)2中,没有元素化合价的变化,即没有电子转移,不属于氧化还原反应,故B错误;在反应I2+2NaClO32NaIO3 +Cl2中,碘元素化合价升高,I2作还原剂,氯元素化合价降低,NaClO作氧化剂,所以氧化剂与还原剂的物质的量之比为21,故C错误;在反应4HCl(浓)+MnO2 MnCl2+Cl2+2H2O中,当有4 mol HCl参加反应时,1 mol MnO2作氧化剂、2 mol HC
5、l作还原剂,所以氧化剂与还原剂的物质的量之比为12,故D正确。3.根据下列反应进行判断,下列各微粒氧化能力由强到弱的顺序正确的是()2Mn+10Cl-+16H+2Mn2+5Cl2+8H2O2FeCl3+2KI2FeCl2+2KCl+I22FeCl2+Cl22FeCl3A.MnCl2Fe3+I2B.Cl-Mn2+I-Fe2+C.MnCl2I2Fe3+D.I-Fe2+Cl-Mn2+【解析】选A。在反应中,锰元素的化合价从+7价变为+2价,则Mn为氧化剂,氯元素的化合价从-1价变为0价,则Cl2为氧化产物,所以氧化性:MnCl2;在反应中,铁元素的化合价从+3价变为+2价,则Fe3+为氧化剂,碘元素
6、的化合价从-1价变为0价,则I2为氧化产物,所以氧化性:Fe3+I2;在反应中,氯元素的化合价从0价变为-1价,则Cl2为氧化剂,铁元素的化合价从+2价变为+3价,则Fe3+为氧化产物,所以氧化性:Cl2Fe3+,综上所述,各微粒氧化能力由强到弱的顺序为:MnCl2Fe3+I2。【补偿训练】已知在某温度时发生如下三个反应:C+CO22CO;C+H2O(g)CO+H2;CO+H2OCO2+H2,由此可判断,在该温度下,C、CO、H2的还原性的顺序是()A.COCH2B.COH2CC.CH2COD.CCOH2【解析】选D。在相同条件(温度)下,由可知还原性:CCO;由知还原性:CH2;由知还原性:
7、COH2。故还原性由强到弱的顺序为CCOH2。4.下列属于氧化还原反应,但水既不作氧化剂,又不作还原剂的是()A.SO3+H2OH2SO4B.3NO2+H2O2HNO3+NOC.2F2+2H2O4HF+O2D.2Na+2H2O2NaOH+H2【解析】选B。SO3+H2OH2SO4中各元素的化合价不变,不属于氧化还原反应,故A不选;3NO2+H2O2HNO3+NO中氮元素的化合价既升高又降低,属于氧化还原反应,且水中氢、氧元素的化合价都没有变化,则水既不作氧化剂,又不作还原剂,故B选;2F2+2H2O4HF+O2中氟元素的化合价降低,水中氧元素的化合价升高,水作还原剂,故C不选;2Na+2H2O
8、2NaOH+H2中钠元素的化合价升高,水中氢元素的化合价降低,水作氧化剂,故D不选。【补偿训练】下列反应中氨的作用与反应4NH3+5O24NO+6H2O中的氨的作用相同的是()A.2Na+2NH32NaNH2+H2B.NH3+HNO3NH4NO3C.4NH3+6NO5N2+6H2OD.3SiH4+4NH3Si3N4+12H2【解析】选C。在反应4NH3+5O24NO+6H2O中,氨中的氮元素化合价升高,NH3作还原剂。A项,NH3中的氢元素的化合价降低,NH3作氧化剂,二者作用不同,错误;B项,NH3既不是氧化剂又不是还原剂,因此两个反应的类型不同,氨气的作用不同,错误;C项,氨中的氮元素化合
9、价升高,NH3作还原剂,与题中所给反应中氨的作用相同,正确;D项,NH3中的氢元素得到电子,被还原变为H2,NH3作氧化剂,与题给反应中的氨的作用不同,错误。5.下列化学变化中,需加入氧化剂才能实现的是()A.(NH4)2SO4NH3B.FeCl2FeCl3C.Cl2HClD.HClAgCl【解析】选B。硫酸铵生成NH3,没有化合价的变化,此反应不属于氧化还原反应,故A错误;FeCl2FeCl3,Fe的化合价由+2价+3价,化合价升高,因此FeCl2转化成FeCl3需要氧化剂,故B正确;氯气生成HCl,氯气是氧化剂,因此不需要加入氧化剂,故C错误;HClAgCl,没有化合价的变化,不属于氧化还
10、原反应,故D错误。【补偿训练】在下列变化中,需要加入合适的氧化剂才能实现的是()A.HClH2B.CO2COC.Fe2O3FeD.Br-Br2【解析】选D。A项,HClH2,氢元素化合价降低,需要加入还原剂,如活泼金属单质等;B项,CO2CO,碳元素化合价降低,需要加入还原剂,如碳单质等;C项,Fe2O3Fe,铁元素化合价降低,需要加入还原剂,如碳单质等;D项,Br-Br2,溴元素化合价升高,需要加入氧化剂,如Cl2等。6.已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+,Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列反应的化学方程式不正确的是()A.3Cl2+6FeI22FeCl3+
11、4FeI3B.Cl2+FeI2FeCl2+I2C.Co2O3+6HCl2CoCl2+Cl2+3H2OD.2Fe3+2I-2Fe2+I2【解析】选A。此题可结合题给信息:氧化性强弱顺序Co2O3Cl2FeCl3I2,可推知还原性强弱顺序I-Fe2+Cl-Co2+,然后根据氧化剂先氧化强还原剂的规律,知A选项中Cl2应该先氧化I-后氧化Fe2+,所以A选项错误。【方法规律】判断氧化还原反应能否发生的方法(1)先确定氧化性还原性强弱:由已知微粒的还原性顺序先确定这些微粒所对应的氧化性微粒的氧化性顺序,此题中还原性微粒所对应的氧化性微粒顺序是:Cl2Br2Fe3+I2S,其中氧化性强的微粒可与氧化性弱
12、的微粒所对应的还原性微粒反应。Cl2可与SO2、I-、Fe2+、Br-反应,Br2不与Cl-反应。(2)假设法:假设所有反应都发生,得出每个“反应”中的还原性顺序,与已知对照,一致的反应能发生,不一致的反应不发生。两种方法比较起来,后者要容易。7.已知下列反应:Cl2+2KBr2KCl+Br2KClO3+6HCl3Cl2+KCl+3H2O2KBrO3+Cl2Br2+2KClO3下列说法正确的是()A.氧化性由强到弱的顺序为KBrO3KClO3Cl2Br2B.中KCl是氧化产物,KBr发生还原反应C.中1 mol氧化剂参加反应得到电子2 molD.反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为16【解析】
13、选A。由反应可知,KCl是还原产物,KBr发生氧化反应,氧化剂Cl2的氧化性氧化产物Br2;由反应可知,氧化剂KClO3的氧化性氧化产物Cl2,氧化剂KClO3与还原剂HCl的物质的量之比为15;由反应可知,氧化剂KBrO3的氧化性氧化产物KClO3,1 mol KBrO3参加反应得到电子5 mol。【补偿训练】关于下列反应2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2的说法正确的是()A.CO2是还原剂,在该反应中被氧化B.Na2O2是氧化剂,在该反应中发生氧化反应C.氧化剂和还原剂的物质的量之比为12D.若有2 mol Na2O2参加反应,则有2 mol电子转移【解析】选D。A项,CO2中碳元
14、素和氧元素的化合价都未发生变化,故CO2既不是氧化剂又不是还原剂,错误;B项,Na2O2中氧元素的化合价既有升高,又有降低,故Na2O2既是氧化剂又是还原剂,错误;C项,由化合价变化情况可知,氧化剂和还原剂的物质的量之比是11,错误;D项,生成1 mol O2时转移2 mol e-,2 mol Na2O2参加反应时生成1 mol O2,转移2 mol e-,正确。8.硫代硫酸钠可用作脱氯剂,已知25.0 mL 0.1 molL-1的Na2S2O3溶液恰好把标准状况下112 mL Cl2完全转化为Cl-时,S2转化成()A.S2-B.SC.SD.S【解析】选C。反应后S的化合价为x,由电子得失总
15、数相等可知0.025 L0.1 molL-12(x-2)=2,x=+4。【补偿训练】已知在某溶液中可发生如下反应:Fe(OH)3+ClO-+Fe+Cl-+H2O(未配平), Fe中Fe的化合价是+6价。则有关叙述不正确的是()A.中的粒子为OH-B.每产生1 mol Cl-,转移2 mol电子C.该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为23D.Fe具有强氧化性,其还原产物一般为Fe3+,可用作新型自来水消毒剂和净水剂【解析】选C。将题中反应配平后得,2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-2Fe+3Cl-+5H2O。中的粒子为OH-,A正确;该反应中,氯元素的化合价由+1下降到-1,所以每产生1
16、mol Cl-,转移2 mol电子,B正确;该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为32,C不正确;Fe具有强氧化性,其还原产物一般为Fe3+,Fe3+可水解生成氢氧化铁胶体,故Fe可用作新型自来水消毒剂和净水剂,D正确。9.用高铁酸钠(Na2FeO4)对河湖水消毒是城市饮水处理的新技术。已知反应Fe2O3+3Na2O22Na2FeO4+Na2O,下列说法正确的是()A.Na2O2既是氧化剂又是还原剂B.Na2FeO4既是氧化产物又是还原产物C.3 mol Na2O2发生反应,有12 mol电子转移D.在Na2FeO4中Fe为+4价,具有强氧化性【解析】选B。Fe2O3中铁元素化合价为+3价,生
17、成物Na2FeO4中铁元素化合价为+6价,Fe2O3是还原剂,失去电子,发生氧化反应;Na2O2中氧元素为-1价,Na2FeO4和Na2O中氧元素为-2价,Na2O2得到电子是氧化剂,Na2FeO4既是氧化产物又是还原产物;3 mol Na2O2发生反应,有6 mol电子转移。二、非选择题(本题包括2小题,共25分)10.(12分)某反应中反应物与生成物有:AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一种未知物质X。(1)已知KBrO3在反应中得到电子,则该反应的还原剂是_。(2)已知0.2 mol KBrO3在反应中得到1 mol电子生成X,则X的化学式为_。(3)根
18、据上述反应可推知_。a.氧化性:H3AsO4KBrO3b.氧化性:KBrO3H3AsO4c.还原性:XAsH3d.还原性:AsH3X(4)将氧化剂和还原剂的化学式及其配平后的系数填入下列方框中,并标出电子转移的方向和数目。【解析】(1)KBrO3在反应中得到电子,则溴元素的化合价降低,给出的物质中AsH3具有还原性,砷元素的化合价在反应中升高;(2)设X中溴元素化合价为x,由元素化合价的变化可知转移的电子为0.2 mol(5-x)=1 mol,解得x=0,则X为Br2;结合氧化还原反应的配平可得反应:5AsH3+4H2SO4+8KBrO34K2SO4+5H3AsO4+4Br2+ 4H2O;(3
19、)在反应5AsH3+4H2SO4+8KBrO34K2SO4+5H3AsO4+4Br2+4H2O中,由KBrO3生成Br2,Br的化合价由+5价降低到0价,KBrO3作氧化剂,氧化性:KBrO3H3AsO4,AsH3生成H3AsO4,化合价由-3价升高到+5价,AsH3作还原剂,所以还原性:AsH3Br2; (4)KBrO3在反应中得到电子,AsH3失去电子,转移的电子数为40e-,则标出电子转移的方向和数目为。答案:(1)AsH3(2)Br2(3)bd(4)【补偿训练】(1)铁钉与氯气反应生成棕黄色物质FeCl3,而铁钉在盐酸中生成浅绿色的FeCl2溶液。则在Cl2、Cl-、H+中,具有氧化性
20、的是_,其中氧化性较强的是_。(2)HCl在不同的反应中,可以分别表现出酸性、氧化性和还原性。现有如下三个反应,请写出HCl在三个反应中表现出的性质:Zn+2HClZnCl2+H2_。NaOH+HClNaCl+H2O_。2HClH2+Cl2_。(3)找出第(2)小题中属于氧化还原反应的化学方程式,并用双线桥标出电子转移的方向和数目_。【解析】(1)Cl-中氯元素处于最低价态,只表现还原性,H+中氢元素处于最高价态,只表现氧化性,Cl2中氯元素处于中间价态,且Cl2是常见的强氧化剂,所以具有氧化性的是Cl2和H+,又由于铁钉与氯气反应得FeCl3,而铁钉与盐酸反应生成FeCl2,故Cl2的氧化性
21、大于H+的氧化性。(2)Zn与HCl反应,HCl表现出酸性和氧化性。NaOH与HCl反应生成盐和水,发生中和反应,HCl表现为酸性。该反应中HCl表现了氧化性和还原性。答案:(1)Cl2、H+Cl2(2)酸性和氧化性酸性氧化性和还原性(3);11.(13分)消毒剂在生产生活中有极其重要的作用,开发具有广普、高效、低毒的杀菌剂和消毒剂是今后发展的趋势。(1)Cl2、H2O2、ClO2(还原产物为Cl-)、O3(1 mol O3转化为1 mol O2和1 mol H2O)等物质常被用作消毒剂。等物质的量的上述物质消毒效率最高的是_(填字母)。A.Cl2B.H2O2C.ClO2D.O3(2)H2O2
22、有时可作为矿业废液消毒剂,有“绿色氧化剂”的美称。如消除采矿业胶液中的氰化物(如KCN),经以下反应实现:KCN+H2O2+H2OA+NH3,则生成物A的化学式为_,H2O2被称为“绿色氧化剂”的理由是_。(3)漂白剂亚氯酸钠(NaClO2)在常温与黑暗处可保存一年。亚氯酸不稳定可分解,反应的离子方程式为HClO2ClO2+H+Cl-+H2O(未配平)。在该反应中,当有1 mol ClO2生成时转移的电子个数约为_。(4)“84”消毒液(主要成分是NaClO)和洁厕剂(主要成分是浓盐酸)不能混用,原因是_(用离子方程式表示)。利用氯碱工业的产物可以生产“84”消毒液,写出有关反应的化学方程式:
23、_。【解析】(1)1 mol Cl2(发生的反应为Cl2+H2OHCl+HClO)、H2O2、ClO2、O3分别消毒时,转移电子依次为1 mol、1 mol、5 mol、2 mol,等物质的量的上述物质反应,ClO2转移的电子数最多,消毒效率最高。(2)根据元素守恒原理,可知反应KCN+H2O2+H2OA+NH3中的A为KHCO3。在反应中,H2O2是氧化剂,其产物H2O没有污染性。(3)该反应是歧化反应,HClO2中+3价的氯元素一部分升高到ClO2中的+4价,一部分降低到Cl-中的-1价。当有1 mol ClO2生成时,反应中转移1 mol电子,即转移的电子数约为6.021023个。(4)
24、ClO-与浓盐酸中的Cl-会发生反应生成有毒的Cl2。氯碱工业的产物是NaOH、H2和Cl2,NaOH溶液和Cl2反应可得到含有NaClO的溶液。答案:(1)C(2)KHCO3H2O2是氧化剂,其产物是H2O,没有污染(3)6.021023(4)ClO-+Cl-+2H+Cl2+H2OCl2+2NaOHNaClO+NaCl+H2O(20分钟30分)一、选择题(本题包括2小题,每小题6分,共12分)1.赤铜矿的主要成分是氧化亚铜(Cu2O),辉铜矿的主要成分是硫化亚铜(Cu2S),将赤铜矿与辉铜矿混合加热有如下反应:Cu2S+2Cu2O6Cu+SO2,下列对于该反应的说法正确的是()A.该反应中的
25、氧化剂只有Cu2OB.Cu既是氧化产物又是还原产物C.Cu2S在反应中只做还原剂D.氧化产物与还原产物的物质的量之比为16【解析】选D。Cu2S中Cu的价态为+1价,Cu2O中Cu的价态为+1价,根据反应方程式,+1价的Cu转化成0价Cu,化合价降低,因此Cu2O和Cu2S都属于氧化剂,故A错误;根据对选项A的分析知,Cu为还原产物,故B错误;Cu2S中的S显-2价,转化成+4价S,化合价升高,因此Cu2S既是氧化剂又是还原剂,故C错误;Cu为还原产物,SO2为氧化产物,氧化产物与还原产物的物质的量之比为16,故D正确。【补偿训练】从矿物学资料查得,一定条件下自然界存在如下反应:14CuSO4
26、+5FeS2+12H2O 7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4,下列说法正确的是()A.Cu2S既是氧化产物又是还原产物B.5 mol FeS2发生反应,有10 mol电子转移C.产物中的S有一部分是氧化产物D.FeS2只作还原剂【解析】选C。分析元素价态变化,得:SO4S,Cu得电子,被还原; FeCu2,S得电子,被还原;FeFeO4,S失电子,被氧化。5 mol FeS2和14 mol CuSO4正好反应,反应过程中Cu得电子:141 mol=14 mol,S得电子:71 mol=7 mol,S失电子:37 mol=21 mol,反应中电子转移了21 mol,B不正确。部分S是由Fe
27、S2中的硫元素失电子形成的,是氧化产物,C正确。FeS2既作氧化剂又作还原剂,D不正确。2.黄铁矿(FeS2)中-1价硫元素在酸性条件下可以与Cl发生反应,其离子方程式如下:Cl+FeS2+H+ClO2+Fe3+S+H2O(未配平)。下列说法正确的是()A.Cl是氧化剂,Fe3+是还原产物B.Cl的氧化性强于Fe3+C.生成1 mol S时,转移7 mol电子D.加热反应后的溶液,可以得到氢氧化铁胶体【解析】选B。反应中氯元素化合价从+5价降低到+4价,得到1个电子,Cl是氧化剂,铁元素化合价从+2价升高到+3价,失去1个电子,Fe3+是氧化产物,A错误;氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,则
28、Cl的氧化性强于Fe3+,B正确;硫元素化合价从-1价升高到+6价,失去7个电子,即消耗1 mol FeS2生成2 mol硫酸根,转移15 mol电子,所以生成1 mol S时,转移7.5 mol电子,C错误;制备氢氧化铁胶体应选用饱和氯化铁溶液,D错误。【加固训练】食盐加碘是往食盐中加入微量KIO3。工业中往KOH和KI混合溶液中通入Cl2制取KIO3,以下说法不正确的是()A.该条件下氧化性:Cl2KIO3B.反应产物中含有KClC.制取KIO3的反应中消耗KOH和KI的物质的量比是16D.生成1 mol KIO3转移电子的物质的量是6 mol【解析】选C。该反应中,Cl2为氧化剂,KIO
29、3为氧化产物,氧化性:氧化剂氧化产物,所以该条件下氧化性:Cl2KIO3,故A正确;还原产物为KCl,所以反应产物中含有KCl,故B正确;6KOH3Cl2KIO36e-,制取KIO3的反应中消耗KOH和KI的物质的量比是61,生成 1 mol KIO3转移电子的物质的量是6 mol,故C不正确,D正确。二、非选择题(本题包括2小题,共18分)3.(8分) (2019保定高一检测)氧化亚铜(Cu2O)是一种鲜红色粉末状固体,几乎不溶于水,可在酸性溶液中发生反应,与硫酸、盐酸、硝酸反应如下:Cu2O+H2SO4CuSO4+Cu+H2OCu2O+4HCl2HCuCl2+H2O3Cu2O+14HNO3
30、(稀)6Cu(NO3)2+2NO+7H2O(1)Cu2O中Cu的化合价为_。(2)反应中氧化剂为_,还原剂为_。(3)反应_(填“是”或“不是”)氧化还原反应;若是请说明转移电子情况,若不是请说明判断依据:_。(4)请写出反应的离子方程式:_;生成标准状况下22.4 L NO,转移电子数为_,作氧化剂的硝酸的物质的量为_。【解析】(1)根据化合物中各元素化合价的代数和为零可知,Cu2O中Cu的化合价为+1价。(2)反应中只有铜元素的化合价发生了改变,+1价的Cu变为+2价和0价的Cu,化合价既有升高又有降低,故Cu2O既是氧化剂又是还原剂。(3)反应中没有元素的化合价发生改变,所以不是氧化还原
31、反应。(4)反应中的HNO3和Cu(NO3)2可拆写成离子形式,并删去12个N,得到离子方程式:3Cu2O+14H+2N6Cu2+2NO+7H2O,由离子方程式可知,每生成1 mol NO,转移3 mol e-,作氧化剂的硝酸的物质的量为1 mol。答案:(1)+1(2)Cu2OCu2O(3)不是反应前后没有元素化合价发生改变(4)3Cu2O+14H+2N6Cu2+2NO+7H2O1.80610241 mol【补偿训练】按要求书写方程式:(1)已知将浓盐酸滴入高锰酸钾溶液中,产生黄绿色气体,而溶液的紫红色褪去。在一氧化还原反应的体系中,共有KCl、Cl2、浓硫酸、H2O、KMnO4、MnSO4
32、、K2SO4七种物质。写出一个包含上述七种物质的氧化还原反应方程式,并配平:_。在反应后的溶液中加入NaBiO3(不溶于冷水),溶液又变为紫红色,Bi反应后变为无色的Bi3+。写出该实验中涉及反应的离子方程式:_。(2)+6价铬的毒性很强,制取红矾钠后的废水中含有的Cr2可以用绿矾除去。测得反应后的溶液中含Cr3+、Fe2+、Fe3+、H+等阳离子。写出该反应的离子方程式:_ _。(3)KMnO4的氧化性随pH的减小而增大,在酸性介质中还原产物是Mn2+;在中性或碱性介质中还原产物主要是MnO2。三氯乙烯(C2HCl3)是地下水有机污染物的主要成分,研究显示在地下水中加入KMnO4溶液可将其中
33、的三氯乙烯除去,氧化产物只有CO2,写出反应的化学方程式:_。(4)已知:Mn+e-Mn(绿色)(强碱性条件);Mn+8H+5e-Mn2+(无色)+4H2O(强酸性条件)。将KMnO4溶液滴入NaOH溶液中微热,得到透明的绿色溶液,写出反应的离子方程式:_。【解析】(1)根据信息,KMnO4在H2SO4作用下,把KCl氧化成Cl2,本身被还原成Mn2+。注意NaBiO3不能拆写成离子形式。NaBiO3作为氧化剂,把Mn2+氧化成Mn,本身被还原成Bi3+。(3)根据信息,Mn的还原产物为MnO2,C2HCl3中C被氧化为CO2,H、Cl的化合价不发生变化。(4)根据信息,在强碱性条件下, Mn
34、得电子生成Mn,-2价的O失电子生成O2。答案:(1)2KMnO4+10KCl+8H2SO4(浓)6K2SO4+2MnSO4+5Cl2+8H2O2Mn2+5NaBiO3+14H+2Mn+5Na+5Bi3+7H2O(2)Cr2+6Fe2+14H+2Cr3+6Fe3+7H2O(3)2KMnO4+C2HCl32KCl+2CO2+2MnO2+HCl(4)4Mn+4OH-4Mn+2H2O+O24.(10分)实验室可用KMnO4和浓盐酸反应制取氯气。KMnO4+HCl(浓)KCl+MnCl2+Cl2+H2O(未配平)(1)配平化学方程式,并用单线桥标出电子转移的方向和数目。_(2)将上述配平的化学方程式改
35、写为离子方程式_。(3)浓盐酸在反应中显示出来的性质是_。只有还原性还原性和酸性只有氧化性氧化性和酸性(4)若产生0.5 mol Cl2,则被氧化的HCl_mol,转移的电子的数目约为_。(5)一定条件下,KMnO4还可以氧化其他还原性物质。_Mn+_C2+_Mn2+_CO2+_完成上述离子方程式,发生氧化反应的物质是_;_若转移1 mol电子,生成标准状况下CO2_L。【解析】(1)KMnO4+HCl(浓)KCl+MnCl2+Cl2+H2O中,锰元素的化合价由+7价降低为+2价,氯元素的化合价由-1价升高到0价,化合价升高总数=化合价降低总数=转移电子总数=10,根据电子得失守恒可知,MnC
36、l2的化学计量数为2,Cl2的化学计量数为5,再根据质量守恒定律可知,配平的化学反应为2KMnO4+16HCl(浓) 2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O,单线桥法表示反应中电子转移的方向和数目为。(2)在离子方程式中Cl2和H2O应保留化学式,其余物质均写成离子形式,则离子方程式为2Mn+16H+10Cl-2Mn2+5Cl2+8H2O。(3)由反应可知,浓盐酸参与反应生成KCl和MnCl2时表现其酸性,生成Cl2时表现其还原性。(4)氯元素的化合价由-1价升高到0,产生0.5 mol Cl2,则被氧化的HCl为0.5 mol2=1 mol,转移的电子的物质的量为0.5 mol2(1-0
37、)=1 mol。(5)反应中锰元素化合价由+7价降低为+2价,降低5价,碳元素化合价由+3价升高为+4价,共升高2价,化合价升降最小公倍数为10,可以确定Mn的系数为2、C2的系数为5;由原子守恒可知Mn2+的系数为2、CO2的系数为10;由电荷守恒可知,反应物中缺项为H+,由元素守恒可知生成物中缺项为H2O。配平后离子方程式为2Mn+5C2+16H+2Mn2+10CO2+8H2O。碳元素化合价由+3价升高为+4价,则C2发生氧化反应。反应中若转移1 mol电子,生成标准状况下CO2为22.4 L。答案:(1)2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O(2)2Mn+16H+10Cl-2Mn2+5Cl2+8H2O(3)(4)1NA(5)2516H+2108H2OC222.4