第二章 第5講 氧化還原反應的計算及方程式的配平 電子守恒規(guī)律思想的應用 1．(導學號27346261)(2018泉州五校高三聯(lián)考)氮化鈉和氫化鈉都是離子化合物，與水反應的化學方程式(未配平)如下：Na3N＋H2O―→NaOH＋NH3，NaH＋H2O―→NaOH＋H2。有關它們的敘述：①與水反應都是氧化還原反應；②與水反應后的溶液都顯堿性；③與鹽酸反應都只生成一種鹽。正確的是(　　) A．①②③　　　　　　　 B．①③ C．②③ D．② 解析：D　[反應Na3N＋3H2O===3NaOH＋NH3↑中元素的化合價沒有變化，不是氧化還原反應，①錯誤；②正確；氮化鈉和鹽酸反應會生成氯化鈉、氯化銨兩種鹽，氫化鈉與鹽酸反應會生成氯化鈉一種鹽，③錯誤。] 2．(導學號27346262)Cl2是紡織工業(yè)中常用的漂白劑，Na2S2O3可作漂白布匹后的“脫氯劑”。脫氯反應為S2O＋Cl2＋H2O―→SO＋Cl－＋H＋(未配平)。下列對該反應的說法不正確的是(　　) A．反應中硫元素發(fā)生了氧化反應 B．脫氯反應后的溶液顯酸性 C．根據(jù)該反應可判斷還原性：S2O>Cl－ D．反應中每脫去1 mol Cl2會生成1 mol SO 解析：D　[根據(jù)得失電子相等，該反應的離子方程式為S2O＋4Cl2＋H2O===2SO＋8Cl－＋10H＋，從化合價變化的角度分析氧化還原反應，S2O和Cl2反應的產物之一為SO，S元素的化合價升高，則Cl元素的化合價降低，反應中每脫去1 mol Cl2會生成0.5 molSO，A、B正確，D錯誤；根據(jù)還原劑的還原性大于還原產物的還原性可知，還原性：S2O>Cl－，C正確。] 3．(導學號27346263)固體硝酸鹽加熱易分解且產物較復雜。某學習小組以Mg(NO3)2為研究對象，擬通過實驗探究其熱分解的產物，提出如下4種猜想，其中不成立的是(　　) A．Mg(NO2)2、O2 B．MgO、NO2、O2 C．Mg3N2、O2 D．MgO、NO2、N2 解析：D　[A、B、C三項中均有化合價的升降，符合氧化還原反應發(fā)生的條件；由于產物中化合價只有降低情況，沒有升高，不滿足氧化還原反應的特征，故D不成立。] 4．(導學號27346264)(2018泰安二模)鈀的化合物PdCl2通過化學反應可用來檢測有毒氣體CO，該反應的反應物與生成物有CO、Pd、H2O、HCl、PdCl2和一種未知物質X。下列說法錯誤的是(　　) A．未知物質X為CO2，屬于氧化產物 B．每轉移1 mol e－時，生成2 mol X C．反應中PdCl2作氧化劑，被還原 D．還原性：CO>Pd 解析：B　[由反應可知，X物質為CO2，屬于氧化產物，故A正確；X物質為CO2，反應中轉移的電子為1 mol時，生成 mol物質X，故B錯誤；反應中PdCl2作氧化劑，得電子而被還原，故C正確；CO作還原劑，Pd為還原產物，則還原性為CO>Pd，故D正確。] 5．(導學號27346265)(NH4)2SO4在高溫下分解，產物是SO2、H2O、N2和NH3。在該反應的化學方程式中，化學計量數(shù)由小到大的產物分子依次是(　　) A．SO2、H2O、N2、NH3 B．N2、SO2、H2O、NH3 C．N2、SO2、NH3、H2O D．H2O、NH3、SO2、N2 解析：C　[(NH4)2SO4→NH3＋N2＋SO2＋H2O，反應中，N由－3到0，化合價變化總數(shù)為6，S由＋6價到＋4價，化合價變化數(shù)為2，根據(jù)化合價升高和降低的總數(shù)相等，所以應在SO2前配3，(NH4)2SO4前面配3，NH3前面配4，H2O前面配6，配平后的化學方程式為3(NH4)2SO44NH3↑＋N2↑＋3SO2↑＋6H2O，故C項正確。] 6．(導學號27346266)把圖2的碎紙片補充到圖1中，可得到一個完整的氧化還原反應的離子方程式(未配平)。下列對該反應的說法不正確的是(　　) A．IO作氧化劑 B．若有1 mol Mn2＋參加反應轉移5 mol電子 C．氧化劑與還原劑的物質的量之比為5∶2 D．配平后Mn2＋、H＋的化學計量數(shù)分別為2、3 解析：D　[分析圖1、圖2可知，Mn2＋為反應物，作還原劑，則IO作氧化劑，配平方程式為2Mn2＋＋5IO＋3H2O===2MnO＋5IO＋6H＋，若有1 mol Mn2＋參加反應轉移5 mol電子，氧化劑與還原劑的物質的量之比為5∶2，配平后Mn2＋、H＋的化學計量數(shù)分別為2、6，故A、B、C項正確，D項錯誤。] 7．(導學號27346267)(2018哈師大附中高三第一次月考)某強氧化劑XO(OH)被Na2SO3還原。如果還原2.410－3 mol XO(OH)，需用30 mL 0.2 molL－1的Na2SO3溶液，那么X元素被還原后的價態(tài)是(　　) A．＋2 B．＋1 C．0 D．－1 解析：C　[XO(OH)中X的化合價是＋5價，Na2SO3中S的化合價從＋4價升高到＋6價，設X元素被還原后的化合價為a，根據(jù)氧化還原反應中化合價升降必相等：2.410－3(5－a)＝0.20.03(6－4)，解得a＝0。] 8．(導學號27346268)R2O在一定條件下可以把Mn2＋氧化成MnO，若反應中R2O變?yōu)镽O，又知反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比為5∶2，則n的值為(　　) A．1 B．2 C．3 D．4 解析：B　[根據(jù)電子守恒，2 mol Mn2＋→2 mol MnO，失25 mol＝10 mol e－，所以1 mol R2O→2 mol RO得2 mol e－，故可知R2O中R的化合價為＋7價。因此n＝2。] 9．(導學號27346269)(2018合肥高三模擬)NaNO2是一種食品添加劑，它能致癌。酸性KMnO4溶液與NaNO2反應的化學方程式為MnO＋NO＋―→Mn2＋＋NO＋H2O。下列敘述中正確的是(　　) A．該反應中NO被還原 B．反應過程中溶液的pH減小 C．生成1 mol NaNO3需消耗0.4 mol KMnO4 D．中的粒子是OH－ 解析：C　[NO中N元素的化合價升高，NO被氧化，A項錯誤。根據(jù)得失電子守恒和原子守恒可知反應的離子方程式為2MnO＋5NO＋6H＋===2Mn2＋＋5NO＋3H2O，據(jù)此可知B、D項錯誤，C項正確。] 10．(導學號27346270)2017年11月21日，第十三屆中國國際水處理化學品技術裝置展在上 海國際博覽中心開幕。高鐵酸鈉(Na2FeO4)是一種新型、高效、多功能的水處理劑。濕法制備的離子反應方程式為：2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O；干法制備的化學反應方程式為：2FeSO4＋4Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2SO4。有關分析錯誤的是(　　) A．等物質的量Na2FeO4的氧化能力優(yōu)于次氯酸鈉 B．濕法中氫氧化鐵被氧化 C．干法中每生成1 mol Na2FeO4轉移4 mol電子 D．高鐵酸鈉的氧化性大于次氯酸鈉 解析：D　[A.用作凈水劑時，1 mol Na2FeO4得到3 mol電子，被還原生成Fe(OH)3,1 mol NaClO得2 mol電子，被還原生成Cl－，則等物質的量Na2FeO4的氧化能力優(yōu)于次氯酸鈉，故A正確；B.濕法中鐵元素化合價升高，被氧化，故B正確；C.干法制備中鐵元素化合價由＋2價升高到＋6價，則每生成1 mol Na2FeO4轉移4 mol電子，故C正確；D.氧化還原反應中，氧化劑的氧化性大于氧化產物的氧化性，可知次氯酸鈉的氧化性較強，故D錯誤。] 11．(導學號27346271)(2018福建龍巖五校期中)Ⅰ.某廠廢水中含KCN，其中濃度為0.01 molL－1，現(xiàn)用氯氧化法處理，發(fā)生如下反應(化合物中N化合價均為－3價)： KCN＋2KOH＋Cl2===KOCN＋2KCl＋H2O (1)上述反應中被氧化的元素是　________　(用元素符號表示)。 (2)投入過量液氯，可將氰酸鹽進一步氧化為氮氣，請配平下列化學方程式： (3)若將10 L含KCN的濃度為0.01 molL－1的廢水中KCN氧化除去，最少需要氯氣　________　mol。 Ⅱ.某實驗小組為了測定(3)中溶液多余Cl2的含量，常用Na2S2O3標準溶液進行定量測定。 (4)現(xiàn)實驗室需用480 mL一定濃度的Na2S2O3溶液，配制該溶液所需玻璃儀器除燒杯、量筒、玻璃棒、膠頭滴管外，還需　________　。 (5)Na2S2O3還原性較強，在溶液中易被Cl2氧化成SO，因此Na2S2O3常用作脫氯劑，該反應的離子方程式為_____________________________________________________。 (6)現(xiàn)取(3)中溶液20.00 mL，用a molL－1 Na2S2O3溶液進行滴定，經過平行實驗測得消耗Na2S2O3標準溶液b mL，計算廢液中Cl2的濃度為　________　molL－1(用含a、b的表達式表示)。 解析：Ⅰ.(1)反應KCN＋2KOH＋Cl2===KOCN＋2KCl＋H2O中氯元素化合價降低，被還原。碳元素化合價從＋2價升高到＋4價，失去電子，因此被氧化的元素是C。 (2)氯元素的化合價從0價降低到－1價，得到1個電子。氮元素化合價從－3價升高到0價，失去3個電子，因此根據(jù)電子得失守恒可知氧化劑和還原劑的物質的量之比是3∶2，根據(jù)原子守恒可知還有水生成，因此反應的化學方程式為2KOCN＋3Cl2＋8KOH===2K2CO3＋N2＋6KCl＋4H2O。 (3)根據(jù)以上分析可知1 mol KCN最終被氧化為碳酸鉀和氮氣，失去5 mol電子，1 mol氯氣得到2 mol電子，根據(jù)電子得失守恒可知將10 L含KCN的濃度為0.01 molL－1的廢水中KCN氧化除去，最少需要氯氣＝0.25 mol。 Ⅱ.(4)沒有480 mL規(guī)格的容量瓶，所以還需500 mL容量瓶。(6)消耗Na2S2O3的物質的量是0.001 ab mol，根據(jù)方程式可知消耗氯氣的物質的量是0.004 ab mol，因此廢液中Cl2的濃度為＝0.2 ab molL－1。 答案：(1)C (2)2　3　8　KOH　2　1　6　4　H2O　(3)0.25　(4)500 mL容量瓶 (5)S2O＋4Cl2＋5H2O===2SO＋8Cl－＋10H＋ (6)0.2ab 12．(導學號27346272)(1)已知Fe(OH)3能與次氯酸鹽發(fā)生如下反應(未配平)：Fe(OH)3＋ClO－＋OH－―→FeO＋Cl－＋H2O。 ①已知有10.7 g Fe(OH)3參加反應，共轉移了0.3NA個電子，則n＝　________　，F(xiàn)eO中鐵元素的化合價為　________　。 ②根據(jù)所學的知識，推測FeO能和下列　________　(填序號)物質反應。 A．KMnO4　　　　　 B．SO2 C．H2S D．O2 (2)一定條件下，向含硝酸的廢水中加入CH3OH，將HNO3還原成N2。若該反應消耗32 g CH3OH，轉移6 mol電子，則參加反應的還原劑和氧化劑的物質的量之比是　________　。 解析：(1)①10.7 g Fe(OH)3為0.1 mol，所以如果1 mol Fe(OH)3參加反應，則轉移3 mol電子，F(xiàn)e的化合價升高3價，為＋6價，n＝2；②根據(jù)信息可知FeO為強氧化劑，能與還原劑SO2、H2S反應。 (2)32 g CH3OH為1 mol,1 mol CH3OH生成CO2轉移6 mol電子，C元素化合價升高6價，1 mol HNO3生成N2，N元素化合價降低5價，轉移5 mol電子，所以還原劑與氧化劑的物質的量之比為5∶6。 答案：(1)①2?。??、贐C　(2)5∶6 13．(導學號27346273)金屬鋁在酸性或堿性溶液中均可與NO發(fā)生氧化還原反應，轉化關系如下： 已知：氣體D和F反應可生成鹽，氣體D和A溶液反應生成白色沉淀。 請回答下列問題： (1)A和B兩溶液混合產生白色沉淀，該白色沉淀的化學式為　________　。 (2)C、E排入大氣中會造成大氣污染。在催化劑存在下，D可以將C、E轉化為無毒的氣態(tài)單質，該單質的電子式為　________________　。 (4)過量D的水溶液與A溶液反應的離子方程式是　________________　。 (5)D→C反應的化學方程式是__________________________________________。 (6)除去氣體C中的雜質氣體E的化學方法是　________________　(用化學方程式表示)。 (7)Al與NO在酸性條件下反應，Al與被還原的NO的物質的量之比是　________　。 答案：(1)Al(OH)3 (2)N??N (3)8　3　5　2　8　AlO　3　NH3↑ (4)3NH3H2O＋Al3＋===Al(OH)3↓＋3NH (5)4NH3＋5O24NO＋6H2O (6)通入水中　3NO2＋H2O===2HNO3＋NO (7)1∶1 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375