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文档简介
第5讲氧化还原反应的配平和计算
【课标要求】1.掌握氧化还原反应方程式的配平。
2.能进行氧化还原反应的简单计算。
考点一氧化还原反应方程式的配平与书写
【典例1】完成以下氧化还原反应的离子方程式:
()C10-+()Fe(OH)3+——()C1-+()FeO?-+
[配平流程]
:配平变价元素物质的化学计量数
笫失去3e-X2
|;
:+1+3-1+6
步
;3Cl(r+2Fe(OH)3+——3c厂+2Fe():+
iI__________—1
得至!]2e-X3
根据电荷守恒和原子守恒确定缺项物质
方程式左边有3个负电荷,右边有7个负电荷,左
第
边补上4个()H;根据原子守恒右边补上HC)
i2
3C1O^+2Fe(OH)3+4OH-—3c「+2FeO;十
H2()
利用原子守恒和电荷守恒确定缺项物质的化学计
量数,配平方程式为
3C1C)-+2Fe(OH3+4OH——3c厂+2FeO二十
5H2O
答案3240H-325H2。
]思维建模^----------
缺项型氧化还原反应方程式的配平流程:
缺项方程式是指某些反应物或生成物在方程式中没有写出来,它们一般为水、酸
(H+)或碱(OH],其配平流程为
找出变价元素,利用氧化还原反应方程
式的配平方法确定含变价元素物质的
化学计量数
第
二利用原子守恒确定缺项物质是H?()、
步
H或OH
第
三最后利用原子守恒和电荷守恒确定缺
步项物质的化学计量数
题组一氧化还原反应方程式的配平
1.(1)KI+CuSO4=I2+CuiI+K2SO4
MnO4+H++Cl-=Mn2++CI2t+H2O
△
(3).S+NaOH
Na2s+Na2sO3+H2O
(4)CI2+Ca(OH)2=^=CaCl2+Ca(C10)2+H2O
答案(1)42122
(2)21610258(3)36213
(4)22112
2.(1)将NaBiO3固体(黄色,微溶)加入MnSCU和H2s。4的混合溶液里,加热,溶
液显紫色(Bi3+无色)。配平该反应的离子方程式:
NaBiCh+Mn2+Na++
+
(3)256H2502t8
(4)524518H+
题组二氧化还原反应方程式的书写
3.按要求完成下列方程式。
⑴已知在酸性介质中FeSO4能将+6价铝还原成+3价铝。写出CnO7-与FeSO4
溶液在酸性条件下反应的离子方程式
(2)在酸性条件下,NaClCh可发生反应生成NaCl并释放出C102,该反应的离子方
程式为
⑶将C102通入KI和H2s04的混合液中,发生反应的离子方程式为
233
答案(l)Cr2O3-+6Fe++14H+=2Cr++6Fe++7H2O(2)4H++5C1O2
+
===C1-+4C1O2t+2H2。(3)2C1O2+101-+8H=5I2+4H2O+2C1-
4.(1)某地污水中的有机污染物主要成分是三氯乙烯(C2HCI3),向此污水中加入
KMnO”高镒酸钾的还原产物为MnCh)溶液可将其中的三氯乙烯除去,氧化产物
只有CO2,写出该反应的化学方程式:
⑵20世纪初期化学家合成出极易溶于水的NaBH外在强碱性条件下,常用NaBH,
处理含Au3+的废液生成单质Au,已知,反应后硼元素以BO2形式存在,反应前
后硼元素化合价不变,且无气体生成,则发生反应的离子方程式为
⑶酸性废水中的H3AsO3(弱酸)不易沉降,可投入MnCh先将其氧化成H3AsO4(弱
酸),其反应的离子方程式为
答案(l)2KMnO4+C2HC13=2KC1+2CO2t+2MnO2+HC1
(2)8Au3++3BH4+24OH-=8AuI+3BOf+I8H2O
+2
(3)MnO2+H3ASO3+2H=H3AsO4+Mn++H2O
]规律方法》-------------
氧化还原反应方程式的配平技巧
❶方法
先用“化合价升降法”配平含有变价元素物质的化学计量数,然后由原子守恒确
定未知物并进行配平。
❷补项原则
条件补项原则
酸性条件下缺H或多0补H+,少。补H2O
碱性条件下缺H或多0补H20,少0补OIF
考点二得失电子守恒思想在氧化还原反应中的应用
【典例2]Na2sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2s。4,而NaClO被还原为
NaCl,若反应中Na2sx与NaClO的物质的量之比为1:16,则x的值为
答案5
【解题流程】
氧化剂一>还原产物
还原剂一>氧化产物
2r
—[6-(一1)1+6
Na2Sx------------->NaoS()4
-2'I
列式—(—l)]=x•6—(-----)X1
x_
故2=5
]名师点拨>------------
❶得失电子守恒规律
任何氧化还原反应,均满足氧化剂得电子总数(化合价降低总数)等于还原剂失电
子总数(化合价升高总数),即得失电子守恒规律,可用于化学计算。
❷应用电子守恒法解题的一般流程
找出反应中的氧化剂、还原剂及相
分析
一应的还原产物和氧化产物,并标出
反应过程
a变价元素的化合价
确定找准一个原子(或离子)得失电子数
—
电子数目目(注意化学式中粒子的个数)
根据题中物质的物质的量和得失电
子守恒列出等式关系:n(氧化剂)
列出
—X变价原子个数X化合价变化值=
等式关系
"(还原剂)x变价原子个数X化合
价变化值
【题组训练】
1.已知在碱性溶液中可发生反应:2R(OH)3+3C10-+40H-=2RO4-+3C1-+
5H2O。则R04-中R的化合价是()
A.+3B.+4
C.+5D.+6
答案D
解析该氧化还原反应中,C1元素的化合价由+1价降至-1价,设R0仁中R为
x价,R(0H)3中R为+3价,根据氧化还原反应中化合价升降总数相等,有2X(》
—3)=3X[+1—(―1)],解得x=+6。
2.在一定条件下,PbCh与CF+反应,产物是Pb?+和Cr2()3-,则与1molCF+反
应所需PbCh的物质的量为()
A.3.0molB.1.5mol
C.1.0molD.0.75mol
答案B
解析1molCp+反应可生成0.5molCnO/,失去3moi电子,ImolPbCh得到2
mol电子生成Pb?+根据得失电子守恒可知,与lmolCr3+反应,需1.5molPbC)2。
3.足量铜与一定量浓硝酸反应,得到硝酸铜溶液和N02、N2O4、NO的混合气体,
将这些气体与1.68L02(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成
硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5mol-L一NaOH溶液至Ci?+恰好完全沉淀,
则消耗NaOH溶液的体积是()
A.60mLB.45mL
C.30mLD.15mL
答案A
[NO2
解析由题意可知,HNO302]N204,则Cu失去的电子数与O2得到的电子
INO
1zroT
数相等。即H(CU)=2H(O)=2X—y-——曰=0.15mole根据质量守恒及NaOH
222.4L-mol
和Cu(NO3)2的反应可得关系式:«(NaOH)=2n[Cu(NO3)2]=2n(Cu)=0.3mol,则
03ino]
V(NaOH)='=0.06L=60mL。
5gmol-L1
I规律方法^------------
多步连续氧化还原反应的得失电子守恒关系
❶有些试题涉及的氧化还原反应较多,关系较复杂,解答问题时,可以不追究中
间反应过程,只要把物质分为初态和终态,从得电子与失电子两个方面考虑,由
得失电子守恒列关系式。
❷如一定量的铜与足量的稀硝酸恰好完全反应,将产生的NO与标准状况下5.6L
的02混合后通入水中,NO完全被吸收,则铜与通入02的物质的量关系为〃(Cu)
=2〃(。2)。
微专题8整合有效信息书写氧化还原反应方程式
一、“四步法”突破新情境下氧化还原方程式书写
【思维建模】
解题思维流程为
根据元素化合价的升降,判断氧化剂、
[第一步卜
还原剂、氧化产物、还原产物
0按“氧化剂+还原剂一还原产物+氧化产
[第二步卜物”写出方程式,根据得失电子守恒配
平上述四种物质
I空一止):木艮塘电裔守怛和反应粉前面藏程,一茬不
售分1程式左边或右边补充H'OFT或HQ等
第四步H根据质量守恒配平反应方程式
【模型解题】
【典例1】(2020.全国卷in•节选)硫酸操在强碱溶液中用NaClO氧化,可沉淀出
能用作操镉电池正极材料的NiOOH0写出该反应的离子方程式
【解题流程】
______:根据题意,氧化剂为NaClO、还原剂为
[第一步HN/+,氧化产物为NiOOH,还原产物为
icr
按“氧化剂+还原剂~还原产物+氧化产
物"写为Ni"+C1CT—NiOOH|+C「根
第二步
IH据得失电子守恒可得主要物质的化学计
量数:2Ni2++ClO--2NiOOH|+Cr
补项:左边补OH\右边补HQ即2Ni?+
|第三步
H+C1O+OH—2NiOOHl+Cr+HO
0j2
r——I!配平整个方程式:2Ni2++Cl(T+4OH-=
回⑪步匕2NiOOHl+C1-+H2O
2+
答案2Ni+C1O-+4OH-=2NiOOHI+C1'+H2O
【对点训练】
1.按要求完成下列方程式。
⑴KMnCU氧化废水中Mi?+生成MnO2的离子方程式为
(2)生产硫化钠大多采用无水芒硝(Na2SO4)一碳粉还原法,若喂烧所得气体为等物
质的量的CO和CO2,写出暇烧时发生反应的化学方程式:
⑶向含碘废液中加入稍过量的Na2s03溶液,将废液中的12还原为I-,其离子方
程式:»
(4)H3P02的工业制法将白磷(P4)与Ba(0H)2溶液反应生成PH3气体和Ba(H2Po2)2,
后者再与H2s04反应。写出白磷与Ba(0H)2溶液反应的化学方程式:
答案(l)3Mn2++2MnO4+2H2O===5MnO2I+4H+(2)3Na2s。4+8C=™
3Na2s+4C0t+4CO2t
+
(3)SO3-+I2+H2O=2I-+S0?-+2H
(4)2P4+3Ba(OH)2+6H2O=3Ba(H2PO2)2+2PH3t
二、化工流程中氧化还原方程式的书写
【思维建模】
化工流程中氧化还原方程式的书写流程
找出流程中发生氧化还原反应的微粒,
第一步|一流程中“箭头人”为反应物,“箭头出”为
生成物。
合理预测产物
根据给H;的反应物和产物,化合价的变
第二步|一化,确定是氧化剂还是还原剂,是还原产
物还是氧化产物,从而确定未知物的化
合价的变化
-------依据得失电子守恒,配平氧化剂、还原产
第三步一
物、还原剂、氧化产物的化学计量数
第四步|一1根据原子守恒确定其余的反应物或生成物
【模型解题】
【典例2】(2020-山东第一次模考)亚氯酸钠(NaCICh)是一种高效的漂白剂和氧
化剂,可用于各种纤维和某些食品的漂白,马蒂逊(Mathieson)法制备亚氯酸钠的
流程如下:
ISO.,IH,O,
NaCQ+H'。,.嘴半旗乐_产品
NaHSO4NaOH
写出反应i、反应n的化学方程式
反应[:;
反应n:,
【解题流程】
反应I的解题流程
找出流程中发生氧化还原反应的微粒
jSO,
NaCl()3+H,SO,Cl()2
反应1
NaHSO,
反应物为NaCK)3、H?S()1和SO?,生
成物为NaHSO,和CIO?
因流程中的氧化剂、还原剂、氧化产物、
还原产物已全部标出,此步可省略
配平参与氧化还原反应的反应物和生成物
2NaCK)3+SO.—>2CKX+NaHSO,
依据原子守恒配平其他反应物或生成物
2NaCl();+SQ+H2s(%2C1O,+
2NaHS()!
反应II的解题流程
找出流程中发生氧化还原反应的微粒
一反应0—>NaCl()2
第一步fNaOH
即反应物为C1O2,H2O2和Na()H,生
成物为NaCK)2
合理预测产物
C1O—*NaC1O,反应中C1O作氧
第二步222
化剂,故H2()2在反应中作还原剂,其
氧化产物是。2
|配平参与氧化还原反应的反应物与生
第三步|一成物
2C1O2+H,O2----*2NaCl()2+02
、,依据原子守恒找出其他产物并配平
第百步2cle)2+H2O2+2Na()H
2NaClO2+()2+2HJ)
答案2NaC103+S02+H2so4=2C1O2+2NaHSO4
2C1O2+H2O2+2Na0H==2NaC102+02+2H2O
【对点训练】
2.(2021.太原模拟)某企业的加工废料粉末中含有Cu、Fe、Ag三种金属,某科研
小组设计如下工艺流程提取金属。
15%H2O215%NaClO10%
溶液溶液(过量)氨水
令CiFpI(I
AgW木J|~J
稀硫酸滤液1NaOH溶滤液2
液调pH
Ag-……T过滤3P
滤渣
回答下列问题:
⑴“除铁铜”时,温度不能太高,该步骤除铜反应的离子方程式为
⑵“氧化”时,NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和02,该反应的
化学方程式为0
HNO3也能氧化Ag,从反应产物的角度分析,用HNO3代替NaClO的缺点是
答案(1)CU+H2O2+2H+===CU2++2H2O
(2)4Ag+4NaC10+2H2O===4AgCl+4NaOH+O2t会释放出氮氧化物(或NO、
NO2)造成环境污染
解析⑴铜在酸性溶液中加入H2O2,会被氧化生成。?+,离子方程式为CU+H2O2
+2+
+2H=CU+2H2OO⑵已知产物为AgCl、NaOH和O2,所以反应的化学方程
式为4Ag+4NaC10+2H2O===4AgCl+4NaOH+O2t;若利用硝酸溶解金属银,
会生成有毒的气体NO、NO2,造成环境污染。
巾练・高考真题
1.(双选)(2021.山东卷)实验室中利用固体KMnO4进行如图实验,下列说法错误的
是()
().1molKMnO4足量浓盐酸
JL,I,
丁|加热|—,■固体---T丁力口热I-----••气体单质H
气体单质G酸性MnCL溶液
A.G与H均为氧化产物
B.实验中KMnCU只作氧化剂
C.Mn元素至少参与了3个氧化还原反应
D.G与H的物质的量之和可能为0.25mol
答案BD
解析KMnCU固体受热分解生成K2MnO4>MnCh、O2,K2M11O4、MnCh均具有
氧化性,在加热条件下能与浓盐酸发生氧化还原反应,反应过程中C「被氧化为
Ch,K2M11O4、MnCh被还原为MnCl2,因此气体单质G为。2,气体单质H为Cho
A.加热KMnO4固体的反应中,0元素化合价由一2升高至0被氧化,加热K2MnO4、
M11O2与浓盐酸的反应中,C1元素化合价由一1升高至0被氧化,因此02和C12
均为氧化产物,故A正确;B.KMnCU固体受热分解过程中,Mn元素化合价降低
被还原,部分。元素化合价升高被氧化,因此KMnO4既是氧化剂也是还原剂,
故B错误;C.Mn元素在反应过程中物质及化合价变化为
,1/浓盐酸、加热
+2
KMnO,一MnCl2
Hc浓盐酸.加热
,Mn元素至少参加了3个氧化还原反应,故C
正确;D.每生成1molCh转移4nlol电子,每生成1molCb转移2moi电子,若
KMnCU转化为MnCb过程中得到的电子全部是C「生成C12所失去的,则气体的
物质的量最大,由2KMnO4〜5c12可知,〃(气体)max=0.25mol,但该气体中一定
含有02,因此最终所得气体的物质的量小于0.25mol,故D错误;综上所述,说
法错误的是BD。
2.(2020.全国卷H)⑴CbO为淡棕黄色气体,是次氯酸的酸酎,可由新制的HgO
和C12反应来制备,该反应为歧化反应(氧化剂和还原剂为同一种物质的反应)。上
述制备C120的化学方程式为o
(2)C1O2常温下为黄色气体,易溶于水,其水溶液是一种广谱杀菌剂。一种有效成
分为NaCICh、NaHSCU、NaHCO3的“二氧化氯泡腾片”,能快速溶于水,溢出
大量气泡,得到C102溶液。上述过程中,生成C102的反应属于歧化反应,每生
成1molCIO2消耗NaCKh的量为mol;产生“气泡”的化学方程式为
答案(l)2Ch+HgO==HgCh+CbO
(2)1.25NaHCCh+NaHSO4=CO2t+Na2sCh+H2O
解析(1)根据Cb与HgO的反应为歧化反应,且一种生成物为CbO,可知该反
应的化学方程式为2c12+HgO==HgC12+C12。。(2)结合题中信息制备CIO2时发
生歧化反应,可知反应的化学方程式为5NaC102+4NaHSO4=NaCl+4Na2SO4
+4C1O21+2H2O,即生成1molCKh时消耗1.25molNaClO2;溶液中溢出大量
气泡是NaHCCh与NaHSCU反应产生的CO2气体。
3.(1)(2020.北京卷)Fe的氧化过程及得到Mi?+的主要途径如图所示。
2+
MnO2Mn
Fe丁Fe3+
II是从软镜矿中溶出Md+的主要反应,反应的离子方程式是
⑵(2020.全国卷11)“84”消毒液的有效成分为NaClO,不可与酸性清洁剂混用的原
因是__________________________________________________________________
(用离子方程式表示)。工业上是将氯气通入到30%的NaOH溶液中来制备NaClO
溶液,若NaClO溶液中NaOH的质量分数为1%,则生产1000kg该溶液需消耗
氯气的质量为kg(保留整数)。
223
答案(l)MnO2+4H++2Fe+==Mn++2Fe++2H2。
+
(2)C10-+C1-+2H===C12t+H20203
解析(1)根据反应途径可知,二氧化镒与亚铁离子反应生成二价镒离子和铁离
子,则反应的离子方程式为MnO2+4H++2Fe2+=Mn2++2Fe3++2H2O;(2)酸性
清洁剂的主要成分为HC1,与NaClO溶液发生氧化还原反应生成C12,即C1CT+
Cr+2H+=C12t+H2O,故二者不能混用。C12和NaOH溶液生成NaClO的反
应为Cl2+2NaOH==NaClO+NaCl+H2O,设反应中消耗Cb和NaOH溶液的质
量分别为尤kg和ykg,依据题意有等量关系二二五京一二1000,
尤JU/Oy-1uuuA1/O
解得x-203,y-797。
IA级基础巩固
1.(2021.嘉兴二模)关于反应N2H4+HNO2=2H2。+HN3,下列说法不正确的是
()
A.HNO2中氮元素被还原
B.氧化产物和还原产物的物质的量之比为1:2
C.N2H4中氮原子失去电子
D.氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:1
答案B
解析A.HNO2中N元素的化合价降低,则HNCh中氮元素被还原,故A正确;
B.N2H4中N元素的化合价由一2升高为一孑,被氧化,HNCh中N元素的化合价
由+3降低为一5,被还原,则氧化产物和还原产物的物质的量之比为2:1,故
B错误;C.N2H4中N元素的化合价由一2升高为一号,失电子,被氧化,发生氧
化反应,故C正确;D.N2H4中N元素的化合价由一2升高为一1,N2H4是还原
剂,HNCh中N元素的化合价由+3降低为一;,HN02是氧化剂,则氧化剂和还
原剂的物质的量之比为1:1,故D正确。
2.在酸性条件下,可发生如下反应:CIOs+2M3++4H2O==M2O/+C1-+8H+,
M2O/中M的化合价是()
A.+4B.+5
C.+6D.+7
答案C
解析根据离子反应方程式中,反应前后所带电荷数相等,即6-1=8-«-1,
解得〃=2,从而得出M2。歹中M的化合价为+6价,故C正确。
3.(2021.长沙模拟)处理工业废液中的NH/的反应为:NH才+2O2==NO3-+H2O+
2H+(反应I),5NH才+3NO3-=4N2t+9H?。+2H+(反应II)。下列说法错误的
是()
A.两个反应中,NH/被氧化
B.反应I中每转移1mol电子可产生0.125molNO3'
C.要使废液中的NH才能完全转化为N2,应使反应I与反应II投入废液的体积之
比为5:3
D.反应n中被氧化与被还原的氮原子之比为5:3
答案C
解析A.反应I中N元素化合价从一3价变为+5价,反应n中NH了的N元素从
—3价变为0价,化合价升高被氧化,则两个反应中NH:均被氧化,故A正确;
B.反应I中N元素化合价从一3价变为+5价,化合价升高8价,则每转移1mol
电子产生N03的物质的量为!mol=0.125mol,故B正确;C.已知NHt+
2O2==NO,+H2O+2H+(反应I),5NH1+3NO5===4N2t+9H2O+2H+(反应II),
反应I中1molNHi转化为1molNO3,反应II中3molNO,消耗5molNH4,说
明要使废液中的NHI能完全转化为N2,需要使反应I与反应n投入废液的体积之
比为3:5,故C错误;D.反应n中NH]的N元素从一3价变为0价,化合价升
高被氧化,NO,的N元素从+5价变为0价,化合价降低被还原,则被氧化与被
还原的N原子之比为5:3,故D正确。
4.NaNO2是一种食品添加剂,但食用过量可能致癌。酸性KMnCU溶液与NaNO2
反应的离子方程式为MnO4+NO?-+I-I—>Mn2++NCK+H2O(未配平)。下列
叙述中正确的是()
A.该反应中NOf被还原
B.反应过程中溶液的pH减小
C.生成1molNaNO3需消耗0.4molKMnCU
D.I中的粒子是OH-
答案C
解析NO5中N元素的化合价升高,NO5被氧化,A项错误;根据元素化合价升
降总数相等、电荷守恒和原子守恒可知,反应的离子方程式为2MnO"+5NO2+
+2+
6H=2Mn+5NO^+3H2O,据此可知B、D项错误,C项正确。
5.(2022.惠州一调)关于下列转化过程分析不正确的是()
太阳能IH2O
答案B
解析Fe3O4可以改写为Fe2O3-FeO,所以FesCU中Fe元素的化合价为+2、+3,
A项正确;过程I的化学方程式为2Fe3O4N^^6FeO+O2t,当有2molFesO4
分解时,生成ImolCh,转移4moi电子,故每消耗1molFe3()4转移2moi电子,
B项错误;过程II中FeO与H2O在加热条件下反应生成四氧化三铁和氢气,反应
的化学方程式为3FeO+H2O=^=Fe3O4+H2t,C正确;由过程I和过程H的反
应方程式可得,该过程的总反应为2H2。=。2t+2H2t,D项正确。
6.U常见化合价有+4价和+6价,硝酸铀酰[UO2(NO3)2]加热可发生如下分解:
UO2(NO3)2-UAO,+NO2t+O2t(未配平),将气体产物收集于试管中并倒扣于
盛水的水槽中,气体全部被吸收,水充满试管。则生成的铀的氧化物化学式是
()
A.U02B.2UO2UO3
C.U03D.UO2-2UO3
答案c
解析气体被吸收,说明二氧化氮、氧气和水发生的反应为4NO2+O2+
2H2O=4HNO3,所以二氧化氮和氧气的计量数之比是4:1,根据氧化还原反应
中得失电子数相等知,U元素的化合价不变,所以生成物是U03,故选C。
7.(2021-1月湖南适应性考试)已知反应:2NaClO3+4HCl=2CIO2t+Cl2t+
2NaCl+2H2O,下列关于该反应说法错误的是()
A.氧化性:NaC103>Cl2
B.当反应中有2mole-转移时,被氧化的HC1为4mol
C.氧化产物和还原产物的物质的量之比为1:2
D.产物C102和Cb都可以用于自来水消毒杀菌
答案B
解析氯酸钠是氧化剂,氯气是氧化产物,在同一个氧化还原反应中氧化剂的氧
化性大于氧化产物的氧化性,则氧化性:NaCK)3>C12,故A不选;当反应中有2moi
「转移时,氯化氢中氯元素的化合价由一1价升高到0价,则被氧化的HC1为2
mol,故B选;C12是氧化产物,C102是还原产物,由化学方程式2NaC103+
4HC1=2C1O2t+CI2t+2NaCl+2H2O可知,氧化产物和还原产物的物质的量
之比为1:2,故C不选;产物C102和Cb都具有氧化性,可以用于自来水消毒
杀菌,故D不选。
8.Cu2Hgl4是一种红色固体,常用作示温涂料。制备反应为:2CUSO4+K2Hgi4+
SO2+2H20===Cu2Hgl4I+K2SO4+2H2so4。下列说法正确的是()
A.上述反应的产物Cu2Hgl4中,Hg的化合价为+1
B.上述反应中Hg元素与Cu元素均被还原
C.上述反应中生成1molCu2Hgl4时,转移的电子数为4NA
D.由以上信息可推知:可发生反应2CUSO4+2NaCl+SO2+2H2O=2CUC1;+
Na2s04+2H2SO4
答案D
解析根据制备反应方程式可知,CuS04中Cu的化合价由+2价降至+1价,作
氧化剂,发生还原反应,S02中S元素的化合价由+4价升至+6价,作还原剂,
发生氧化反应,Cu2Hgi4为还原产物。根据上述分析可知,Cu2Hgi4中Cu的化合
价为+1价,则Hg的化合价为+2价,A选项错误;反应中,只有Cu元素被还
原,B选项错误;反应中,CuS04中Cu的化合价由+2价降至+1价,生成1mol
Cu2Hgi4时,转移2moi电子,转移的电子数为2NA,C选项错误;根据题干信息,
CUS04可与S02在盐溶液中发生氧化还原反应,Ci?+被还原为Cu+,SO2被氧化
为SOF,则反应2CuSO4+2NaCl+SO2+2H2O=2CuClI+Na2so4+2H2s。4可
以发生,D选项正确。
9.(2021.南京模拟)双氧水溶液中的H2O2的含量可以用KMnO4溶液进行测定,反
应中H2O2被氧化为。2,MnCk被还原为X(X可能是MnOr、M11O2、M113O4或
Mi?+中的一种)。若H2O2与KMnCk反应的物质的量之比为5:2,下列说法不正
确的是()
A.H2O2中的0化合价为-1
B.KMnCU是还原剂
C.氧化性:KMn04>02
D.X为Mi?+
答案B
解析H2O2被氧化为。2,0元素化合价由一1价升高到0价,MnO"中Mn元素
化合价为+7价,为氧化剂,设还原后的Mn的化合价为x价,氧化剂、还原剂
得失电子数目相等,则5X2X[0—(―1)]=2X(7—x),x=2,则应生成Mi?+,且
反应中高镒酸钾为氧化剂,氧气为氧化产物,则氧化性:KMnO4>O2o
10.(2021.泰安二模)工业上可用铁盐溶液溶解黄铁矿(主要成分为FeS2),发生如下
过程。下列说法中错误的是()
Fe2+«------
Fe"*
砌Fe3+-1_
过程IfS2O;」过311SOj+H+
A.过程I每溶解120gFeS2,理论上消耗6molFe3+
B.过程II每生成1molSO?-转移8mole-
3+2++
C.总反应方程式:FeS2+14Fe+8H2O=2SO<-+15Fe+16H
D.反应过程中鼓入大量的空气有利于反应的进行
答案B
解析在过程I中发生反应,使s歹转化为S2CT,s元素化合价由反应前一1价
变为反应后+2价,S元素化合价共升高2X3=6价,1molS歹失去6nlol电子,
每溶解120g即1molFeS2,反应转移6mol电子,根据电子守恒可知需消耗6mol
Fe3+,A正确;在过程H中Fe3+将S2OM氧化为SCT,S元素化合价由反应前+2
价变为反应后的+6价,元素化合价共升高2X4=8价,每1molS2O/反应产生
2nlolSO「转移8nlol电子,则产生ImolSO--转移4nlol电子,B错误;总反
应方程式为FeS2+14Fe3++8H2O=2SO/+15Fe2++16H+,C正确;反应过程中
鼓入大量的空气,可以将其中S元素氧化为SO2,将+2价Fe氧化为Fe3+,在溶
液中Fe3+进一步把SO2氧化为SCT,可见鼓入足量空气将促进反应正向进行,有
利于反应的进行,D正确。
11.(2021.芜湖模拟)(1)配平以下方程式:
K2&2O7+HC1=KC1+CrCl3+H2O+CI2t
以上反应中失电子的物质是_________还原产物是__________每生成1mol这种
还原产物,将有mol电子发生转移。氧化剂与还原剂的物质的量之比为
(2)人体内的铁元素以Fe2+和Fe3+的形式存在。Fe?+易被吸收,所以补铁时,应
补充含Fe2+的亚铁盐。服用维生素C可使食物中的Fe3+转化成Fe2+,利于人体
对铁的吸收。
I.人体中经常进行Fe2+与Fe3+的转化,可表示为Fe2+Fe3+,在过程A
中,Fe?+作_______剂,过程B中,Fe3+作________剂。
II.“服用维生素C可使食物中的Fe3+转化为Fe2+”这句话指出,维生素C在这
个反应中作_______剂,具有性。
(3)已知反应:2H2s+H2so3=2H2。+3SI,若氧化产物比还原产物多1.6g,则
同时会生成水的质量为_______go
(4)除去Na2c03粉末中混入的NaHCCh杂质用___________方法,化学方程式为
⑸向FeBn溶液中通入足量Cb(已知氧化性Cb>Br2>Fe3+)化学方程式为
答案(1)142273HC1CrCh31:6
⑵I.还原氧化II.还原还原(3)1.8
(4)加热2NaHCO3^^=Na2CO3+H20+C02t
(5)3Ch+2FeBr2=2FeC13+2Br2
解析(1)K2Cr2O7+HC1-*KC1+CrCh+H20+Cl2t中,K2&2O7中+6价Cr化合
价降为CrC13中+3价,反应1molK2&2O7,得到6mol电子,HC1中一1价的
Cl化合价升高为C12中的0价,生成1molC12失去2niol电子,依据得失电子守
恒可知:CrCb系数为2,C12系数为3,然后根据反应前后各种原子个数相等配平,
故配平后方程式为K2Cr2O7+14HC1=2KC1+2CrCh+7H2O+3C12t;反应中
HC1中一1价的Cl化合价升高为C12中的0价,所以HC1为还原剂失电子,C12
为氧化产物,KzCnCh中+6价Cr化合价降为CrCb中+3价,所以KzCnCh为氧
化剂,CrCb为还原产物;反应中生成2moi还原产物CrCb时,有6moi电子发
生转移,因此每生成1mol这种还原产物,将有3moi电子发生转移;从反应中
14molHC1参加反应时有6molHC1作还原剂,8mol作酸,故作还原剂的为6mol,
氧化剂K2Cr2O7为1mol,故氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:6;(2)I.由Fe2
+BFe3+可知,在过程A亚铁离子中Fe元素的化合价升高,则Fe?+为还原
剂,过程B中Fe离子中Fe元素的化合价降低,则Fe3+做氧化剂;II.维生素C
可使食物中的Fe3+转化为Fe2+,Fe元素的化合价降低,则维生素C中某元素的
化合价升高,则维生素C为还原剂,具有还原性;(3)反应2H2S+SO2==3SI+
2H2。中,生成3moiS,氧化产物为2nlol,还原产物为1mol,此时氧化产物比
还原产物多32g,同时会生成水2mol,若氧化产物比还原产物多1.6g,同时会
生成水0.1mol,质量是1.8g;(4)碳酸氢钠不稳定,受热分解生成碳酸钠、水和
二氧化碳,所以除去Na2cCh粉末中混入的NaHCCh杂质用加热的方法,化学方
程式为2NaHCO3=^=Na2CO3+H2O+CO2t;(5)向FeBr2溶液中通入足量Ch,
因氧化性C12>Br2>Fe3+,则二价铁离子被氧化,澳离子也被氧化,方程式为3cb
+2FeBr2=2FeCh+2Br2。
12.⑴过二硫酸(结构如图)是一种白色晶体,其酸及盐均为强氧化剂。
()()
IIII
H()—S—()—()—S—OH
III
o()
在Ag+及加热的条件下,S20a-可将溶液中的Mt?+氧化为MnO4,该反应的离子
方程式为___________________________________________________
观察到的现象是__________________________________________________O
(2)连二亚硫酸钠(Na2s2。4)又称保险粉,是最适合木浆造纸的漂白剂,其水溶液性
质不稳定,有极强的还原性。
①Na2s2。4中S元素的化合价为»
②Na2s2。4暴露于空气中易吸收氧气和水蒸气而变质,发生反应时,当氧化剂和
还原剂的物质的量之比为1:2时,产物为(填化学式)。
③将甲酸和NaOH溶液混合,再通入SO2气体,会得到保险粉,此时甲酸被氧化
为CO2,SO2气体被还原成Na2s2。4。该反应的化学方程式为
⑶铭会造成环境污染。某酸性废水中含有Cr2O?-,处理时可用焦亚硫酸钠
)3+
(Na2s2。5将Cr2O?-转化为毒性较低的Cr,再调节pH至8,使铭元素沉降,分
离出污泥后测得废水中CN+浓度为0.52mg-L-1,达到排放标准。
①Na2s2。5参加反应的离子方程式为1.
②处理后的废水中Cr3+的物质的量浓度为mol-L-1
2+
答案(1)5S2O8-+2Mn+8H2O聋12MnO4+10SO?-+16H+溶液变为紫红
色
(2)①+3②NaHSCh③HCOOH+2SO2+2NaOH===Na2s2O4+CO2+2H2O
+3+
⑶①3s20k+2Cr2O?-+10H==6SO4-+4Cr+5H2O②1X10一5
解析(1)由过二硫酸的结构可知,分子中硫元素处于最高价+6价,其中一1价
2+
氧元素具有氧化性,反应离子方程式为5S2OF+2Mn+8H2O^=2MnO^+
10SOF+16H+,由于反应生成MnO",溶液变为紫红色。(2)②根据题中信息可知,
氧化剂是。2,还原剂是Na2s2。4,又知氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:2,
设Na2s2。4被氧化后硫的化合价为价,则根据得失电子守恒有lX4=(x—
+4
3)X2X2,解得X=4,又有水蒸气参与反应,所以产物为NaHSCh。(3)①S20M将
CnOr还原为CF+,则S20M被氧化为SO1,由电荷守恒可知反应物中还应有
H+,据此可写出反应的离子方程式。②处理后的废水中CN+的浓度已知是0.52
n52X1f)3P[-1
mg-L1,只需将其转化为物质的量浓度即可,KPc(Cr3+)=———^=1X10
52g-mol
rmo
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