高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專題1 化學(xué)基本概念 突破點(diǎn)4 氧化還原反應(yīng)規(guī)律的應(yīng)用-人教高三化學(xué)試題
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1、突破點(diǎn)4 氧化還原反應(yīng)規(guī)律的應(yīng)用 提煉1 氧化還原反應(yīng)概念間的關(guān)系 在一個(gè)氧化還原反應(yīng)中,有: 氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物 還原性:還原劑>還原產(chǎn)物 可總結(jié)為:比什么性,找什么劑,產(chǎn)物之性小于劑。 如在反應(yīng)MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O 氧化性:MnO2>Cl2,還原性:HCl>Mn2+。 提煉2 氧化還原反應(yīng)的有關(guān)規(guī)律 1.守恒律 化合價(jià)升高總數(shù)與降低總數(shù)相等,實(shí)質(zhì)是反應(yīng)中失電子總數(shù)與得電子總數(shù)相等。該規(guī)律可應(yīng)用于氧化還原反應(yīng)方程式的配平及相關(guān)計(jì)算等。 2.強(qiáng)弱律 氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物;還原性:還原劑>還原產(chǎn)物。
2、 強(qiáng)弱律的應(yīng)用:在適宜條件下,用氧化性(還原性)較強(qiáng)的物質(zhì)可制備氧化性(還原性)較弱的物質(zhì);用于比較物質(zhì)的氧化性或還原性的強(qiáng)弱。 3.優(yōu)先律 當(dāng)存在多種還原劑(氧化劑)時(shí),氧化劑(還原劑)通常先和還原性(氧化性)最強(qiáng)的還原劑(氧化劑)反應(yīng)。如向NaBr和NaI的混合溶液中通入Cl2,因I-的還原性強(qiáng)于Br-,則先發(fā)生反應(yīng):2I-+Cl2===2Cl-+I(xiàn)2,然后發(fā)生反應(yīng):2Br-+Cl2===2Cl-+Br2。 4.價(jià)態(tài)律 有多種價(jià)態(tài)的元素,處于最高價(jià)態(tài)時(shí)只具有氧化性(如H2SO4中的S元素),處于最低價(jià)態(tài)時(shí)只具有還原性(如H2S中的S元素),處于中間價(jià)態(tài)時(shí)既有氧化性又有還原性(如SO
3、2中的S元素)。價(jià)態(tài)律可應(yīng)用于判斷物質(zhì)的氧化性、還原性。 5.轉(zhuǎn)化律 同種元素不同價(jià)態(tài)間發(fā)生歸中反應(yīng)時(shí),元素的化合價(jià)只接近而不交叉,最多達(dá)到同種價(jià)態(tài)。如:H2S+H2SO4(濃)===S↓+SO2↑+2H2O(H2→,H2O4→O2)、5Cl-+ClO+6H+===3Cl2↑+3H2O。 提煉3 氧化還原反應(yīng)方程式的配平 1.配平依據(jù):氧化還原反應(yīng)中,元素化合價(jià)升高的總數(shù)等于元素化合價(jià)降低的總數(shù)。 2.配平方法 (1)一般氧化還原反應(yīng)方程式的配平——化合價(jià)升降法 (2)缺項(xiàng)氧化還原反應(yīng)方程式的配平 缺項(xiàng)方程式是指某些反應(yīng)物或生成物的分子式?jīng)]有寫出來,一般為水、酸或堿
4、。 ①方法: 先用“化合價(jià)升降法”配平含有變價(jià)元素的物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù),然后由原子守恒確定未知物,再根據(jù)原子守恒進(jìn)行配平。 ②補(bǔ)項(xiàng)原則: 條件 補(bǔ)項(xiàng)原則 酸性條件下 缺H(氫)或多O(氧)補(bǔ)H+,少O(氧)補(bǔ)H2O(水) 堿性條件下 缺H(氫)或多O(氧)補(bǔ)H2O(水),少O(氧)補(bǔ)OH- 回訪1 (2016·全國乙卷)NaClO2是一種重要的殺菌消毒劑,也常用來漂白織物等,其一種生產(chǎn)工藝如下: 【導(dǎo)學(xué)號:14942018】 回答下列問題: (1)NaClO2中Cl的化合價(jià)為________。 (2)寫出“反應(yīng)”步驟中生成ClO2的化學(xué)方程式 _____
5、___________________________________________________________ ______________________________________________________________。 (3)“電解”所用食鹽水由粗鹽水精制而成,精制時(shí),為除去Mg2+和Ca2+,要加入的試劑分別為________、________?!半娊狻敝嘘帢O反應(yīng)的主要產(chǎn)物是________。 (4)“尾氣吸收”是吸收“電解”過程排出的少量ClO2。此吸收反應(yīng)中,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為________,該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物是________。 (5)“
6、有效氯含量”可用來衡量含氯消毒劑的消毒能力,其定義是:每克含氯消毒劑的氧化能力相當(dāng)于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量為________。(計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)) [解析] (1)由化合價(jià)規(guī)則知,NaClO2中Cl的化合價(jià)為+3。 (2)由工藝流程圖可以看出SO2、H2SO4、NaClO3為反應(yīng)物,ClO2、NaHSO4為生成物,再根據(jù)化合價(jià)升降法配平得出化學(xué)方程式為SO2+H2SO4+2NaClO3===2ClO2+2NaHSO4。 (3)粗鹽水精制時(shí)除去Mg2+通常用NaOH溶液,生成氫氧化鎂沉淀,過濾除去;除去Ca2+通常用Na2CO3溶液,生成碳酸鈣沉淀,過濾除去。
7、電解時(shí)陰極為得電子極,因此產(chǎn)物的化合價(jià)應(yīng)降低,即生成NaClO2。 (4)由信息“尾氣吸收”是吸收“電解”過程排出的少量ClO2知,反應(yīng)物之一為ClO2,再由生產(chǎn)工藝流程圖知,用的吸收試劑是NaOH、H2O2,由生產(chǎn)工藝流程圖知產(chǎn)物之一為NaClO2,由ClO2生成NaClO2,Cl的化合價(jià)由+4變?yōu)椋?,化合價(jià)降低,ClO2為氧化劑,則H2O2為還原劑,化合價(jià)升高,生成氧氣,再由電子守恒得,此吸收反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2∶1,該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物是O2。 (5)由信息知,要求出每克含氯消毒劑的氧化能力相當(dāng)于多少克Cl2的氧化能力,先求得1 g NaClO2變?yōu)镃l-轉(zhuǎn)移的電子數(shù)
8、為1÷90.5×4,再設(shè)有x g Cl2變?yōu)镃l-的氧化能力與1 g NaClO2的氧化能力相當(dāng),列方程得1÷90.5×4=x÷71×2,解得x=1.57,即為有效氯含量。 [答案] (1)+3 (2)2NaClO3+SO2+H2SO4===2ClO2+2NaHSO4 (3)NaOH溶液 Na2CO3溶液 ClO(或NaClO2) (4)2∶1 O2 (5)1.57 回訪2 (2016·全國甲卷節(jié)選)某班同學(xué)用如下實(shí)驗(yàn)探究Fe2+、Fe3+的性質(zhì)。 回答下列問題: (1)分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體,均配制成0.1 mol·L-1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑,其目的是_
9、_________________________________ ______________________________________________________________。 (2)甲組同學(xué)取2 mL FeCl2溶液,加入幾滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液變紅,說明Cl2可將Fe2+氧化。FeCl2溶液與氯水反應(yīng)的離子方程式為 ________________________________________________________________ ______________________________________________________
10、_________。 (3)乙組同學(xué)認(rèn)為甲組的實(shí)驗(yàn)不夠嚴(yán)謹(jǐn),該組同學(xué)在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油,再于液面下依次加入幾滴氯水和1滴KSCN溶液,溶液變紅,煤油的作用是______________________________________________________ ______________________________________________________________。 (4)丙組同學(xué)取10 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液,加入6 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液混合。分別取2 mL此溶液于3支試管中進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
11、 ①第一支試管中加入1 mL CCl4充分振蕩、靜置,CCl4層顯紫色; ②第二支試管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液,生成藍(lán)色沉淀; ③第三支試管中加入1滴KSCN溶液,溶液變紅。 實(shí)驗(yàn)②檢驗(yàn)的離子是________(填離子符號);實(shí)驗(yàn)①和③說明:在I-過量的情況下,溶液中仍含有________(填離子符號),由此可以證明該氧化還原反應(yīng)為________。 (5)丁組同學(xué)向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl2溶液,溶液變成棕黃色,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 _________________________________________________________
12、____。 [解析] (1)Fe2+具有很強(qiáng)的還原性,易被空氣中的O2氧化為Fe3+,在FeCl2溶液中加入少量鐵屑,可防止Fe2+被氧化。 (2)Fe2+被氧化為Fe3+,Cl2被還原為Cl-,反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。 (3)O2難溶于煤油,加入煤油能隔絕空氣,排除O2對實(shí)驗(yàn)的影響。 (4)KI溶液與FeCl3溶液反應(yīng)的離子方程式為2I-+2Fe3+===I2+2Fe2+。K3[Fe(CN)6]是檢驗(yàn)Fe2+的試劑。實(shí)驗(yàn)③溶液變紅,說明溶液中仍存在Fe3+,由此可說明該氧化還原反應(yīng)為可逆反應(yīng)。 (5)酸化的FeCl2溶液與H2O2反應(yīng),F(xiàn)e2
13、+被氧化為Fe3+,H2O2被還原為H2O,反應(yīng)的離子方程式為H2O2+2Fe2++2H+===2Fe3++2H2O。 [答案] (1)防止Fe2+被氧化 (2)2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl- (3)隔絕空氣(排除氧氣對實(shí)驗(yàn)的影響) (4)Fe2+ Fe3+ 可逆反應(yīng) (5)2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O 回訪3 (高考題組合)(1)(2015·全國卷Ⅰ節(jié)選)碘及其化合物在合成殺菌劑、藥物等方面具有廣泛用途。大量的碘富集在海藻中,用水浸取后濃縮,再向濃縮液中加MnO2和H2SO4,即可得到I2。該反應(yīng)的還原產(chǎn)物為________。 (2)(2015
14、·全國卷Ⅱ節(jié)選)二氧化氯(ClO2,黃綠色易溶于水的氣體)是高效、低毒的消毒劑?;卮鹣铝袉栴}: ①工業(yè)上可用KClO3與Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2,該反應(yīng)氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為________。 ②用如圖裝置可以測定混合氣中ClO2的含量: 錐形瓶內(nèi)ClO2與碘化鉀反應(yīng)的離子方程式為________________________ ________________________________________________。 [解析] (1) 濃縮液中碘元素以I-的形式存在,I-具有還原性,可將MnO2還原為Mn2+。 (2)①該反應(yīng)中Cl由+5價(jià)降低
15、為+4價(jià),S由+4價(jià)升高為+6價(jià),則KClO3為氧化劑,Na2SO3為還原劑。根據(jù)氧化還原反應(yīng)中電子得失守恒可得:n(KClO3)×(5-4)=n(Na2SO3)×(6-4),則有n(KClO3)/n(Na2SO3)=2∶1。 ②ClO2具有氧化性,I-具有還原性,二者在酸性溶液中發(fā)生氧化還原反應(yīng),離子方程式為2ClO2+10I-+8H+===5I2+4H2O+2Cl-。 [答案] (1)MnSO4(或Mn2+) (2)①2∶1?、?ClO2+10I-+8H+===2Cl-+5I2+4H2O 回訪4 (高考組合)(1)(2014·海南高考節(jié)選)MnO2可以與KOH和KClO3,在高溫下反
16、應(yīng),生成K2MnO4,反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________ _____________________________________________________________。 K2MnO4在酸性溶液中歧化,生成KMnO4和MnO2的物質(zhì)的量之比為________。 (2)(2014·新課標(biāo)全國卷Ⅱ節(jié)選)①PbO2與濃鹽酸共熱生成黃綠色氣體,反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________________________ _____________________________________________
17、_____________。 ②PbO2可由PbO與次氯酸鈉溶液反應(yīng)制得,反應(yīng)的離子方程式為 ______________________________________________________________。 [解析] (1)根據(jù)題意結(jié)合原子守恒、電子守恒可得方程式:3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O;K2MnO4在酸性溶液中發(fā)生歧化反應(yīng),生成KMnO4、MnO2和水,根據(jù)化合價(jià)升降總數(shù)等于電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目可知:每轉(zhuǎn)移2 mol的電子,產(chǎn)生1 mol的MnO2、2 mol 的KMnO4。所以生成KMnO4和MnO2的物質(zhì)的量之比為2∶1。 (2)
18、①PbO2中的Pb為+4價(jià),Pb為+2價(jià)時(shí)相對穩(wěn)定,故PbO2中的Pb具有強(qiáng)氧化性,能發(fā)生類似MnO2與濃鹽酸的反應(yīng),將Cl-氧化為Cl2,故反應(yīng)方程式為PbO2+4HCl(濃) PbCl2+Cl2↑+2H2O。 ②由PbO和NaClO反應(yīng)制PbO2,PbO→PbO2,Pb的化合價(jià)升高,則NaClO做氧化劑,本身被還原為NaCl,故離子方程式為PbO+ClO-===PbO2+Cl-。 [答案] (1)3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O 2∶1 (2)①PbO2+4HCl(濃)PbCl2+Cl2↑+2H2O ②PbO+ClO-===PbO2+Cl- 熱
19、點(diǎn)題型1 氧化還原反應(yīng)的概念、規(guī)律與應(yīng)用
1.(2016·衡陽月考)實(shí)驗(yàn)室常用NaNO2和NH4Cl反應(yīng)制取N2。下列有關(guān)說法正確的是( )
【導(dǎo)學(xué)號:14942019】
A.NaNO2是還原劑
B.NH4Cl中N元素被還原
C.生成1 mol N2時(shí)轉(zhuǎn)移6 mol電子
D.氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比是1∶1
D [NaNO2+NH4Cl===NaCl+N2↑+2H2O,該反應(yīng)中NaNO2是氧化劑,A項(xiàng)錯(cuò)誤;氯化銨中氮元素被氧化,B項(xiàng)錯(cuò)誤;生成1 mol N2時(shí)轉(zhuǎn)移3 mol電子,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D項(xiàng)正確。]
2.(2016·淄博月考)已知幾種陰離子的還原性強(qiáng)弱順序?yàn)镺H- 20、l- 21、∶16
C.2∶3 D.3∶2
B [設(shè)反應(yīng)中生成3 mol Fe2+、2 mol Fe3+,則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為3 mol×2+2 mol×3=12 mol,根據(jù)得失電子守恒,由4H++NO+3e-===NO↑+2H2O可知,反應(yīng)中被還原的HNO3是4 mol,與Fe2+、Fe3+結(jié)合的NO的物質(zhì)的量為3 mol×2+2 mol×3=12 mol,所以參加反應(yīng)的n(Fe)=5 mol,參加反應(yīng)的n(HNO3)=16 mol。]
4.(2016·安徽皖南八校聯(lián)考)有關(guān)反應(yīng)14CuSO4+5FeS2+12H2O===7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4的下列說法中錯(cuò)誤的是( ) 22、
A.FeS2既是氧化劑也是還原劑
B.CuSO4在反應(yīng)中被還原
C.14 mol CuSO4氧化了1 mol FeS2
D.被還原的S和被氧化的S的質(zhì)量之比為3∶7
D [準(zhǔn)確分析各元素化合價(jià)的變化是解題的關(guān)鍵。
FeS2中的S元素化合價(jià)既有升高又有降低,因此FeS2既是氧化劑又是還原劑,被還原的S和被氧化的S的質(zhì)量比為7∶3,故D項(xiàng)錯(cuò)誤,A項(xiàng)正確;CuSO4中Cu元素化合價(jià)降低被還原,B項(xiàng)正確;14 mol CuSO4被還原時(shí)得到14 mol e-,1 mol FeS2被氧化時(shí)失去14 mol e-,故14 mol CuSO4能將1 mol FeS2氧化,C項(xiàng)正確。]
5 23、.(2016·天津五校聯(lián)考)向CuSO4溶液中逐滴加入KI溶液至過量,觀察到產(chǎn)生白色沉淀CuI,溶液變?yōu)樽厣?。再向反?yīng)后的混合物中不斷通入SO2氣體,溶液逐漸變成無色。下列分析正確的是( )
A.上述實(shí)驗(yàn)條件下,物質(zhì)的氧化性:Cu2+>I2>SO2
B.通入SO2時(shí),SO2與I2反應(yīng),I2作還原劑
C.通入SO2后溶液逐漸變成無色,體現(xiàn)了SO2的漂白性
D.滴加KI溶液時(shí),轉(zhuǎn)移2 mol e-時(shí)生成1 mol白色沉淀
A [由題干信息可知,向CuSO4溶液中加入KI溶液時(shí)發(fā)生反應(yīng):2CuSO4+4KI===2K2SO4+2CuI↓+I(xiàn)2①,當(dāng)轉(zhuǎn)移2 mol e-時(shí)生成2 mol C 24、uI沉淀,D錯(cuò)誤;向反應(yīng)后的混合物中再通入SO2氣體,又發(fā)生反應(yīng):I2+SO2+2H2O===H2SO4+2HI②,該反應(yīng)中I2作氧化劑,SO2作還原劑,體現(xiàn)了SO2的還原性,故B、C均不正確;根據(jù)氧化劑的氧化性強(qiáng)于氧化產(chǎn)物的氧化性可知,反應(yīng)①中氧化性Cu2+>I2,反應(yīng)②中I2將SO2氧化,說明氧化性I2>SO2,故A正確。]
解答氧化還原反應(yīng)有關(guān)概念題的“三個(gè)步驟”
:“升失氧,降得還;劑性一致,其他相反。”“劑性一致”即氧化劑具有氧化性,還原劑具有還原性?!捌渌喾础奔囱趸瘎┍贿€原,發(fā)生還原反應(yīng),生成還原產(chǎn)物;還原劑被氧化,發(fā)生氧化反應(yīng),生成氧化產(chǎn)物。
:氧化還原反應(yīng)遵循化合價(jià) 25、互不交叉規(guī)律、強(qiáng)弱規(guī)律等。同學(xué)們應(yīng)掌握化合價(jià)與氧化性的關(guān)系,“高價(jià)氧化低價(jià)還,中間價(jià)態(tài)兩俱全”。
:有關(guān)氧化還原反應(yīng)的定量問題,利用得失電子守恒法可以簡化計(jì)算過程。對于生疏的或多步氧化還原反應(yīng),可直接找出起始的氧化劑、還原劑和最終的還原產(chǎn)物、氧化產(chǎn)物,利用原子守恒和電子守恒,建立已知量與未知量的關(guān)系,快速列等式求解。
熱點(diǎn)題型2 特定條件下氧化還原反應(yīng)方程式的書寫與配平
1.高錳酸鉀(KMnO4)和過氧化氫(H2O2)是兩種常見的氧化劑。
(1)下列物質(zhì)中能使酸性KMnO4溶液褪色的是________(填字母)。
a.臭堿(Na2S) b.小蘇打(NaHCO3)
c.水玻 26、璃(Na2SiO3溶液) d.酒精(C2H5OH)
(2)某強(qiáng)酸性反應(yīng)體系中,參與反應(yīng)的共有六種微粒:O2、MnO、H2O、Mn2+、H2O2、H+。
①該反應(yīng)中應(yīng)選擇的酸是________(填字母)。
a.鹽酸 b.濃硫酸
c.稀硫酸 d.稀硝酸
②該反應(yīng)中發(fā)生還原反應(yīng)的過程是________→________。
③寫出該反應(yīng)的離子方程式:
________________________________________________________________
___________________________________________________ 27、___________。
④若上述反應(yīng)中有6.72 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體生成,則轉(zhuǎn)移的電子為________mol。
[解析] (1)Na2S中的S2-和C2H5OH都具有還原性,都能被酸性KMnO4溶液氧化。(2)①該反應(yīng)是酸性KMnO4溶液氧化H2O2的反應(yīng),MnO被還原為Mn2+。KMnO4有強(qiáng)氧化性,所選擇的酸不能是具有還原性的鹽酸,也不能是具有強(qiáng)氧化性的濃硫酸和稀硝酸,應(yīng)選擇稀硫酸。②該反應(yīng)中發(fā)生還原反應(yīng)的過程是MnO―→Mn2+。③該反應(yīng)的離子方程式為2MnO+5H2O2+6H+===2Mn2++8H2O+5O2↑。④根據(jù)③中離子方程式可知,每轉(zhuǎn)移10 mol電子,生成5 mol 28、 O2,則生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下6.72 L(0.3 mol)O2時(shí),轉(zhuǎn)移0.6 mol電子。
[答案] (1)ad (2)①c ②MnO Mn2+?、?MnO+5H2O2+6H+===2Mn2++8H2O+5O2↑ ④0.6
2.(2016·晉商四校聯(lián)考)二氧化硒(SeO2)是一種氧化劑,其被還原后的單質(zhì)硒可能成為環(huán)境污染物,通過與濃HNO3或濃H2SO4反應(yīng)生成SeO2以回收Se。完成下列填空:
【導(dǎo)學(xué)號:14942020】
(1)Se和濃HNO3反應(yīng)的還原產(chǎn)物為NO和NO2,且NO和NO2的物質(zhì)的量之比為1∶1,寫出Se和濃HNO3反應(yīng)的化學(xué)方程式:__________________ 29、_。
(2)已知:Se+2H2SO4(濃)===2SO2↑+SeO2+2H2O
2SO2+SeO2+2H2O===Se+2SO+4H+
SeO2、H2SO4(濃)、SO2的氧化性由強(qiáng)到弱的順序是____________。
(3)回收得到的SeO2的含量,可以通過下面的方法測定:
①SeO2+KI+HNO3―→Se+I(xiàn)2+KNO3+H2O
②I2+2Na2S2O3===Na2S4O6+2NaI
配平方程式①,標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目:______________________
___________________________________________________ 30、___________。
(4)實(shí)驗(yàn)中,準(zhǔn)確稱量SeO2樣品0.150 0 g,消耗了0.200 0 mol/L的Na2S2O3溶液25.00 mL,所測定的樣品中SeO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。
[解析] (1)根據(jù)化合價(jià)升降總數(shù)相等寫出方程式并配平:Se+2HNO3(濃)===SeO2+NO↑+NO2↑+H2O。
(2)根據(jù)已知反應(yīng)判斷,氧化性H2SO4(濃)>SeO2,SeO2>SO2故有H2SO4(濃)>SeO2>SO2。
(3) +4KNO3+2H2O。
(4)根據(jù)(3)中配平的方程式和已知方程式有
SeO2~2I2~4Na2S2O3
1 4
n 31、 0.200 0 mol/L×25×10-3 L
1∶n=4∶0.200 0 mol/L×25×10-3 L
n=×10-3 mol
m(SeO2)=×10-3 mol×111 g/mol=0.138 75 g
質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=92.50%。
[答案] (1)Se+2HNO3(濃)===H2O+SeO2+NO↑+NO2↑
(2)H2SO4(濃)>SeO2>SO2
(3) +4HNO3===Se+2I2+4KNO3+2H2O
(4)92.50%(或0.925 0)
3.黃銅礦(CuFeS2)是一種銅鐵硫化物礦物,常含微量的金、銀等。黃銅礦是冶煉銅及制備鐵氧化物的重要礦 32、藏。以黃銅礦為主要原料生產(chǎn)銅、鐵紅(氧化鐵)的工藝流程如下所示:
已知:CuFeS2中Cu為+2價(jià)。
請回答下列問題:
(1)CuFeS2中Fe的化合價(jià)為____________。
(2)寫出反應(yīng)Ⅰ的離子方程式:
________________________________________________________________
_____________________________________________________________,
該反應(yīng)的氧化劑是________。
(3)CuCl難溶于水,但可與過量的Cl-反應(yīng)生成可溶于水的[CuCl2] 33、-。該反應(yīng)的離子方程式為_____________________________________________________
_____________________________________________________________。
(4)反應(yīng)Ⅰ~Ⅳ 4個(gè)反應(yīng)中屬于非氧化還原反應(yīng)的是反應(yīng)________(選填“Ⅰ~Ⅳ”)。
(5)反應(yīng)Ⅴ中Na[CuCl2]既是氧化劑,又是還原劑,由此可推知“溶液A”中的溶質(zhì)為________(寫出化學(xué)式)。
[解析] (1)CuFeS2中,S為-2價(jià),Cu為+2價(jià),F(xiàn)e為+2價(jià)。(2)由框圖信息可知,反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)物為CuFeS2 34、、FeCl3,部分生成物為CuCl和S,由反應(yīng)Ⅱ的產(chǎn)物FeCO3可推知FeCl2也是反應(yīng)Ⅰ的產(chǎn)物,故反應(yīng)Ⅰ的離子方程式為CuFeS2+3Fe3++Cl-===4Fe2++CuCl+2S;該反應(yīng)中化合價(jià)降低的元素是FeCl3中的Fe和CuFeS2中的Cu,故氧化劑是CuFeS2和FeCl3。(3)結(jié)合信息提示可寫出該反應(yīng)的離子方程式:Cl-+CuCl===[CuCl2]-。(4)反應(yīng)Ⅱ是FeCl2和Na2CO3生成FeCO3和NaCl的反應(yīng),屬于復(fù)分解反應(yīng),即非氧化還原反應(yīng);由(3)中書寫的離子方程式可知反應(yīng)Ⅳ為非氧化還原反應(yīng)。(5)由信息“Na[CuCl2]既是氧化劑,又是還原劑”及生成物中有 35、單質(zhì)Cu可知,Na[Cl2]中Cu化合價(jià)既有降低,又有升高,故生成物中有CuCl2,另外一種生成物為NaCl。
[答案] (1)+2 (2)CuFeS2+3Fe3++Cl-===4Fe2++CuCl+2S CuFeS2、FeCl3 (3)Cl-+CuCl===[CuCl2]- (4)Ⅱ、Ⅳ (5)CuCl2、NaCl
4.工業(yè)上用亞硫酸氫鈉與碘酸鈉反應(yīng)可制備單質(zhì)碘。
(1)在NaIO3溶液中滴加少量NaHSO3溶液,發(fā)生下列反應(yīng)。請配平反應(yīng)方程式,并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。
NaIO3+NaHSO3===I2+Na2SO4+H2SO4+H2O
(2)在NaIO3溶液中滴加過量NaH 36、SO3溶液,反應(yīng)完全后,推測反應(yīng)后溶液中的還原產(chǎn)物為________(填化學(xué)式)。
(3)在含5 mol NaHSO3的溶液中逐滴加入NaIO3溶液,加入NaIO3的物質(zhì)的量和析出I2的物質(zhì)的量的關(guān)系曲線如圖所示。寫出反應(yīng)過程中與AB段曲線對應(yīng)的離子方程式:___________________________________________________;
當(dāng)溶液中I-與I2的物質(zhì)的量之比為5∶3時(shí),加入的NaIO3為________mol。(小數(shù)點(diǎn)后保留兩位數(shù)字)
[解析] (1)I的化合價(jià)由+5降到0,S的化合價(jià)由+4升到+6,根據(jù)化合價(jià)升降總數(shù)相等及原子守恒即可配平該氧化還 37、原反應(yīng)方程式。
(2)根據(jù)NaHSO3和NaIO3的性質(zhì)可知NaHSO3為還原劑,NaIO3為氧化劑,由于還原性HSO>I-,故當(dāng)NaHSO3溶液過量時(shí),IO先被還原成I2,再被還原成I-。
(3)由圖像可知,OA段是隨著IO的加入量增多,NaHSO3的量逐漸減少,IO被還原成I-,該反應(yīng)為IO+3HSO===3SO+I(xiàn)-+3H+,至A點(diǎn)恰好完全反應(yīng);此時(shí)繼續(xù)加入NaIO3溶液,又發(fā)生NaIO3氧化I-的反應(yīng),即IO+6H++5I-===3I2+3H2O。當(dāng)溶液中I-與I2的物質(zhì)的量之比為5∶3時(shí),設(shè)第一個(gè)反應(yīng)加入的NaIO3為x mol,第二個(gè)反應(yīng)加入的NaIO3為y mol,則第一個(gè)反 38、應(yīng)生成的I-為x mol,第二個(gè)反應(yīng)消耗的I-為5y mol,生成的I2為3y mol,故(x-5y)∶3y=5∶3,即x=10y,因第一個(gè)反應(yīng)消耗5 mol NaHSO3,故x=,y=,所以加入的NaIO3為x+y=+=≈1.83。
[答案] (1) ===2I2+7Na2SO4+3H2SO4+2H2O (2)NaI (3)IO+6H++5I-===3I2+3H2O 1.83
1.解答有關(guān)缺項(xiàng)配平類題目的方法和步驟
(1)先根據(jù)化合價(jià)升降相等的原則配平含變價(jià)元素物質(zhì)前的化學(xué)計(jì)量數(shù)。
(2)再根據(jù)質(zhì)量守恒和元素的原子或離子個(gè)數(shù)守恒配平其他物質(zhì)。
(3)最后通過觀察比較反應(yīng)物、生 39、成物增減原子或離子以確定未知物并配平。
2.有離子參與的氧化還原反應(yīng)方程式的配平順序
(1)根據(jù)化合價(jià)升降,配平氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)。
(2)根據(jù)電荷守恒調(diào)節(jié)離子的化學(xué)計(jì)量數(shù)。
(3)最后檢查原子守恒和電荷守恒。
5.(名師押題)已知工業(yè)鹽中含有NaNO2,外觀和食鹽相似,有咸味,人若誤食會(huì)引起中毒,致死量為0.3~0.5 g。已知NaNO2能發(fā)生如下反應(yīng)(方程式已配平):2NO+xI-+yH+===2NO↑+I(xiàn)2+zH2O,請回答下列問題:
(1)上述反應(yīng)中,x=________,y=________,z=________,氧化劑是_______ 40、_。
(2)某工廠廢切削液中含有2%~5%的NaNO2,直接排放會(huì)造成水污染,但加入下列物質(zhì)中的某一種就能使NaNO2轉(zhuǎn)化為不引起污染的N2,該物質(zhì)是________。
A.NaCl B.KMnO4
C.濃硫酸 D.NH4Cl
(3)飲用水中的NO對人類健康會(huì)產(chǎn)生危害,為了降低飲用水中NO的濃度,某飲用水研究人員提出,在堿性條件下用鋁粉將NO還原為N2,請配平化學(xué)方程式:Al+NaNO3+NaOH===________+N2↑+H2O
若反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移0.5 mol電子,則生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的N2體積為_______________________________________ 41、___________________________。
[解析] (1)反應(yīng)中由碘原子守恒可知x=2,由電荷守恒可計(jì)算y=4,由氫原子守恒可知z=2,該反應(yīng)中氮元素的化合價(jià)降低,則NO為氧化劑。
(2)因NaNO2轉(zhuǎn)化為不引起污染的N2的過程中N的化合價(jià)降低,另一物質(zhì)化合價(jià)必升高,物質(zhì)具有還原性,只有NH4Cl符合。
(3)由信息可知,生成氮?dú)?,堿性條件下還生成NaAlO2,鋁元素化合價(jià)升高,被氧化,氮元素化合價(jià)降低,被還原,由電子守恒和原子守恒可知,反應(yīng)為10Al+6NaNO3+4NaOH===10NaAlO2+3N2↑+2H2O中,該反應(yīng)轉(zhuǎn)移30e-,則過程中轉(zhuǎn)移0.5 mol電子,則生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的N2體積為0.5 mol××22.4 L·mol-1=1.12 L。
[答案] (1)2 4 2 NO
(2)D
(3)10 6 4 10 NaAlO2 3 2 1.12 L
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