2019年高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 考點掃描 專題05 氧化還原子反應(yīng)配平及計算學(xué)案.doc
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專題05 氧化還原子反應(yīng)配平及計算 【復(fù)習(xí)目標(biāo)】 1.掌握常見氧化還原反應(yīng)方程式的配平。 2.掌握常見氧化還原反應(yīng)的相關(guān)計算。 【考情分析】氧化還原反應(yīng)的規(guī)律在高考中主要體現(xiàn)在應(yīng)用電子守恒規(guī)律解答有關(guān)計算上,氧化還原反應(yīng)方程式的配平和有關(guān)氧化還原反應(yīng)的計算,新課標(biāo)卷近五年共計考查6次。題型有選擇題和填空題兩種形式,以填空題為主,試題難度偏大。 【考點過關(guān)】 考點一 氧化還原反應(yīng)配平 1. 氧化還原反應(yīng)配平 基本原則 得失電子守恒是指在氧化還原反應(yīng)中,失電子數(shù)一定等于得電子數(shù),即得失電子數(shù)目保持守恒 任何化學(xué)反應(yīng)在反應(yīng)前后應(yīng)遵守質(zhì)量守恒,也就是反應(yīng)前后各元素原子個數(shù)相等 電荷守恒即反應(yīng)前后陰陽離子所帶電荷數(shù)必須相等 配平的步驟 標(biāo)好價:正確標(biāo)出反應(yīng)前后化合價有變化的元素的化合價 列變化:列出元素化合價升高和降低的數(shù)值 求總數(shù):求元素化合價升高和降低的總數(shù),確定氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物的化學(xué)計量數(shù) 配系數(shù):用觀察法配平其他各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù) 細(xì)檢查:利用“守恒”三原則(即質(zhì)量守恒、得失電子守恒、電荷守恒),逐項檢查配平的方程式是否正確。 2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O 2. 新情景下氧化還原方程式的書寫 找物質(zhì) 依據(jù)題給信息或流程圖,結(jié)合元素化合價變化,找出氧化劑、還原劑及相應(yīng)的還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物 會配平 先用“化合價升降法”配平含有變價元素的物質(zhì)的化學(xué)計量數(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 再檢查 在酸性條件下,離子方程式中不能出現(xiàn)OH-;在堿性條件下,離子方程式中不能出現(xiàn)H+。酸性條件下多氧配H+生成水(在反應(yīng)物或生成物中配上H+);堿性條件下多氧配水另一側(cè)生成OH-(在反應(yīng)物或生成物中配上水) 注意反應(yīng)物的量不同(或溶液濃度的不同),產(chǎn)物不同,如過量的鐵與稀硝酸反應(yīng),生成亞鐵 注意溶液的酸堿性不同,對產(chǎn)物的影響,如高錳酸鉀在酸性條件下一般還原為Mn2+,而在堿性條件下則得到MnO2 【考點演練】按要求完成下列氧化還原反應(yīng)的方程式: (1)(2016年高考全國卷Ⅱ)實驗室中可用次氯酸鈉溶液與氨反應(yīng)制備聯(lián)氨,反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________________________________________________。 (2)(2016年高考天津卷)MnO(OH)2+I(xiàn)-+H+―→Mn2++I(xiàn)2+H2O(未配平)其化學(xué)計量數(shù)依次為_______________________________________________。 (3)(2016年高考四川卷)在稀硫酸中,Cr的最高價含氧酸的鉀鹽(橙色)氧化氧的一種氫化物,Cr被還原為+3價,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________________________________。 (4)(2016年高考上海卷)NaOCN與NaClO反應(yīng),生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2(已知HCN、HOCN中N元素的化合價相同)則反應(yīng)的離子方程式: 。 (5)(2015年高考全國卷Ⅱ)將ClO2通入KI和H2SO4的混合液中,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________________________。 (6)(2015年高考福建卷)KClO3與KI淀粉溶液混合后溶液顯藍(lán)色,假設(shè)氧化產(chǎn)物唯一,還原產(chǎn)物為KCl,則此反應(yīng)的離子方程式為_____________________________________。 2:3,反應(yīng)的離子方程式為2CNO-+3ClO-=CO2↑+ CO32-+3Cl-+N2↑。(5)ClO2具有強氧化性,通入錐形瓶與酸性碘化鉀溶液反應(yīng),氧化I—為I2,自身被還原為Cl—,同時生成水,反應(yīng)離子方程式為2ClO2+10I-+8H+=2Cl-+5I2+4H2O。(6)溶液顯藍(lán)色證明產(chǎn)生了I2;假設(shè)氧化產(chǎn)物唯一,還原產(chǎn)物為KCl,根據(jù)氧化還原反應(yīng)中電子守恒、電荷守恒及原子守恒,可得該反應(yīng)的離子方程式為ClO3-+6I-+6H+=Cl-+3I2+3H2O。 答案:(1)NaClO+2NH3===N2H4+NaCl+H2O(2)1,2,4,1,1,3(3)3H2O2+K2Cr2O7+4H2SO4===3O2↑+K2SO4+Cr2(SO4)3+7H2O(4)2CNO-+3ClO-=CO2↑+ CO32-+3Cl-+N2↑(5)2ClO2+10I-+8H+===5I2+4H2O+2Cl-(6)ClO+6I-+6H+===Cl-+3I2+3H2O 考點二 氧化還原反應(yīng)的計算 對于氧化還原反應(yīng)的計算,要根據(jù)氧化還原反應(yīng)的實質(zhì)——反應(yīng)中氧化劑得到電子總數(shù)與還原劑失去電子總數(shù)相等,即得失電子守恒。利用守恒思想,可以拋開繁瑣的反應(yīng)過程,可不寫化學(xué)方程式,不追究中間反應(yīng)過程,只要把物質(zhì)分為初態(tài)和終態(tài),從得電子與失電子兩個方面進(jìn)行整體思維,便可迅速獲得正確結(jié)果。 兩元素間得失守恒 找出氧化劑、還原劑及相應(yīng)的還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物 找準(zhǔn)一個原子或離子得失電子數(shù)(注意化學(xué)式中粒子的個數(shù)) 根據(jù)題中物質(zhì)的物質(zhì)的量和得失電子守恒列出等式:n(氧化劑)變價原子個數(shù)化合價變化值(高價-低價)=n(還原劑)變價原子個數(shù)化合價變化值(高價—低價) 多步反應(yīng)得失守恒 有的試題反應(yīng)過程多,涉及的氧化還原反應(yīng)也多,數(shù)量關(guān)系較為復(fù)雜,若用常規(guī)方法求解比較困難,若抓住失電子總數(shù)等于得電子總數(shù)這一關(guān)系,則解題就變得很簡單。解這類試題時,注意不要遺漏某個氧化還原反應(yīng),要理清具體的反應(yīng)過程,分析在整個反應(yīng)過程中化合價發(fā)生變化的元素得電子數(shù)目和失電子數(shù)目 【考點演練】(1) 現(xiàn)有24 mL濃度為0.05 molL-1的Na2SO3溶液恰好與20 mL濃度為0.02 molL-1的K2Cr2O7溶液完全反應(yīng)。已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化為Na2SO4,則元素Cr在還原產(chǎn)物中的化合價為 。 (2) Na2Sx在堿性溶液中可被NaClO氧化為Na2SO4,而NaClO被還原為NaCl,若反應(yīng)中Na2Sx與NaClO的物質(zhì)的量之比為1∶16,則x的值為 。 (3)取x g銅鎂合金完全溶于濃硝酸中,反應(yīng)過程中硝酸被還原只產(chǎn)生8 960 mL的NO2氣體和672 mL的N2O4氣體(都已折算到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)),在反應(yīng)后的溶液中加入足量的氫氧化鈉溶液,生成沉淀質(zhì)量為17.02 g。則x等于 。 (4)在熱的稀硫酸中溶解了11.4 g FeSO4固體,當(dāng)加入50 mL 0.5 molL-1 KNO3溶液時,其中的Fe2+全部轉(zhuǎn)化成Fe3+,KNO3也完全反應(yīng)并放出NxOy氣體。推算出x=____;y=______。 答案:(1)3 (2)5(3)9.20 g(4)1 1 考點三 氧化還原反應(yīng)的綜合應(yīng)用 離子反應(yīng)理論和氧化還原反應(yīng)理論是高中化學(xué)的基礎(chǔ)和重點,二者是依據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)對化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的分類。高考常將兩部分內(nèi)容融合在一起考查,反應(yīng)既符合離子反應(yīng)規(guī)律,又符合氧化還原反應(yīng)規(guī)律,這類試題能很好的考查學(xué)生全面思考和解決問題的能力。 書寫氧化還原反應(yīng)方程式 書寫屬于氧化還原反應(yīng)的離子方程式時,要首先考慮電子轉(zhuǎn)移守恒,同時還要考慮電荷守恒、質(zhì)量守恒。如對于反應(yīng)mFe2++O2+xH+=nFe3++yH2O:依據(jù)在氧化還原反應(yīng)中,氧化劑得電子總數(shù)等于還原劑失電子總數(shù)(1 mol O2在反應(yīng)中得到4 mol電子,每1 mol Fe2+在反應(yīng)中失去1 mol電子,故1 mol O2能氧化4 mol Fe2+)可求出n=m=4 ;再根據(jù)電荷守恒,可求出x=4;依據(jù)質(zhì)量守恒,可求出y=2 判斷離子共存 離子之間也可能發(fā)生氧化還原反應(yīng)。如已知Fe2+與NO 在酸性條件下能夠發(fā)生反應(yīng)NO+3Fe2++4H+===3Fe3++NO↑+2H2O,則可判斷Fe2+、NO 、H+在同一溶液中不能大量共存;在考慮離子大量共存問題時要特別注意NO 和H+這一組合的氧化性 分析離子反應(yīng)的先后順序 在含有多種微粒的溶液中,發(fā)生氧化還原反應(yīng)的微粒有先后順序。氧化性強的微粒和還原性強的微粒之間優(yōu)先反應(yīng)。如已知氧化性:Cu2+>H+,則在含有Cu2+、H+的混合溶液中,逐漸加入鋅粉,首先發(fā)生反應(yīng)Cu2++Zn===Cu+Zn2+,當(dāng)Cu2+完全反應(yīng)后,再發(fā)生反應(yīng)2H++Zn===Zn2++H2↑;再如向FeBr2溶液中通入Cl2時,因為還原性Fe2+>Br-,故首先發(fā)生反應(yīng):2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,再發(fā)生反應(yīng)2Br-+Cl2===2Cl-+Br2 【考點演練】(1)二氧化氯(ClO2)可由KClO3在H2SO4存在的條件下與Na2SO3反應(yīng)制得。請寫出反應(yīng)的離子方程式__________________________。 (2)亞氯酸不穩(wěn)定可分解,反應(yīng)的離子方程式為:HClO2→ClO2↑+H++Cl-+H2O(未配平)。當(dāng)1molHClO2發(fā)生分解反應(yīng)時,轉(zhuǎn)移的電子個數(shù)是________。 (3)高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種綠色凈水劑,具有凈水和消毒雙重功能。高鐵酸鉀中鐵元素的化合價為____價,干法制備K2FeO4的方法是將Fe2O3、KNO3、4KOH三者混合共熱制得,同時生成了KNO2,請寫出化學(xué)方程式: ;濕法是在強堿溶液中將NaClO、、Fe2(SO4)3混合,寫出該反應(yīng)的離子方程式 ;簡述高鐵酸鉀凈水原理______________________ 。 (4)已知:5 SO32—+ 2IO3— + 2H+ = 5SO42—+ I2 +H2O (較快); I2 + SO32—+H2O = 2I—+SO42—+ 2H+(快),今向KIO3、H2SO4、淀粉的混合溶液中加入一定量的Na2SO3溶液,當(dāng)溶液中的 耗盡后,溶液顏色將由無色變?yōu)樗{(lán)色,當(dāng)初始的物質(zhì)的量需滿足的關(guān)系為n(IO3—) :n(SO32-) 時,能確保觀察到藍(lán)色。 (5)將濃鹽酸常溫下滴到少量固體KMnO4中,產(chǎn)生了黃綠色氣體和無色溶液,試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 ,該反應(yīng)中體現(xiàn)鹽酸的性質(zhì)是________,該反應(yīng)中實際發(fā)生氧化還原反應(yīng)的氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為________。 (6)取一定量 [Fea(OH)b(SO4)c]m樣品與足量鹽酸反應(yīng),所得溶液平均分為兩份:一份溶液中加入足量的BaCl2溶液,得到白色沉淀1.7475g;另一份溶液,先將Fe3+還原為Fe2+,再用0.02000molL-1的酸性K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點,消耗K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液50.00 mL(已知:滴定時Cr2O72-轉(zhuǎn)化為Cr3+,Fe2+變?yōu)镕e3+)。該樣品中b∶c的比值為 。 +2價,所以,高鐵酸鉀具有強氧化性,能殺菌消毒:4FeO42-+10H2O=4Fe(OH)3(膠體)+3O2↑+8OH-。(4) I2 + SO32—+H2O = 2I—+SO42—+ 2H+中SO耗盡后,I2過量時,淀粉溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色;當(dāng)n(IO32-) =2 mol時,反應(yīng)5 SO32—+ 2IO3— + 2H+ = 5SO42—+ I2 +H2O中n(SO),n(I2)=1mol,而當(dāng)n(I2)=1mol,反應(yīng)I2 + SO32—+H2O = 2I—+SO42—+ 2H+中n(SO)<1mol時,確保能觀察到藍(lán)色,所以初始時n(IO3-)∶n(SO)>2:(5+1)=1/3;(5)根據(jù)題意,產(chǎn)生了Cl2和Mn2+,配平可得:2KMnO4+16HCl(濃)===2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O,2molKMnO4做氧化劑; 總共消耗16molHCl中實際只有10mol做還原劑,另外6mol起酸的作用,即實際的氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2∶10=1∶5。(6)n(BaSO4)==0.0075mol,SO+Ba2+===BaSO4↓,由化學(xué)計量數(shù)比可知n(SO)=0.0075mol;由反應(yīng)Cr2O+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O的化學(xué)計量數(shù)比可知:n(Fe2+)=n(Cr2O)=0.02000molL-150.0010-3L=0.006 mol;根據(jù)鐵守恒可知,n(Fe3+)=n(Fe2+)=0.006mol;則聚合硫酸鐵中n(Fe3+)∶n(SO)=0.006∶0.0075=4∶5,則a=4,c=5;[Fe4(OH)b(SO4)5]m中各元素的化合價代數(shù)和為0,則(+3)4+(-1)b+(-2)5=0,所以b=2,b∶c=2∶5。 答案:(1)2ClO+SO+2H+===2ClO2↑+SO+H2O(2)0.8NA(3) +6 ;3ClO– + 10OH– + 2Fe3+=2FeO42– + 3Cl– + 5H2O;高鐵酸鉀能殺菌消毒,還原產(chǎn)物+3價鐵離子水解生成氫氧化鐵膠體起凈水作用(4)SO;>1/3;(5) 2KMnO4+16HCl(濃)===2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O;還原性和酸性; 1∶5(6)2∶1 【過關(guān)練習(xí)】 1. 氮化鈉和氫化鈉都是離子化合物,與水反應(yīng)的化學(xué)方程式(未配平)如下:Na3N+H2O―→NaOH+NH3,NaH+H2O―→NaOH+H2。有關(guān)它們的敘述:①與水反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng);②與水反應(yīng)后的溶液都顯堿性;③與鹽酸反應(yīng)都只生成一種鹽。 正確的是( ) A.①②③ B.①③ C.②③ D.② 2.固體硝酸鹽加熱易分解且產(chǎn)物較復(fù)雜。某學(xué)習(xí)小組以Mg(NO3)2為研究對象,擬通過實驗探究其熱分解的產(chǎn)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:A、B、C三項中均有化合價的升降,符合氧化還原反應(yīng)發(fā)生的條件;由于產(chǎn)物中化合價只有降低情況,沒有升高,不滿足氧化還原反應(yīng)的特征,故D不成立。答案:D 3. 鈀的化合物PdCl2通過化學(xué)反應(yīng)可用來檢測有毒氣體CO,該反應(yīng)的反應(yīng)物與生成物有CO、Pd、H2O、HCl、PdCl2和一種未知物質(zhì)X。下列說法錯誤的是( ) A.未知物質(zhì)X為CO2,屬于氧化產(chǎn)物 B.每轉(zhuǎn)移1 mol e-時,生成2 mol X C.反應(yīng)中PdCl2作氧化劑,被還原 D.還原性:CO>Pd 解析:A、B、C三項中均有化合價的升降,符合氧化還原反應(yīng)發(fā)生的條件;由于產(chǎn)物中化合價只有降低情況,沒有升高,不滿足氧化還原反應(yīng)的特征,故D不成立。答案:D 4. 某離子反應(yīng)中涉及H2O、ClO-、NH、H+、N2、Cl-六種微粒。其中N2的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示。下列判斷正確的是( ) A.該反應(yīng)的還原劑是Cl- B.消耗1 mol還原劑,轉(zhuǎn)移6 mol電子 C.氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2∶3 D.反應(yīng)后溶液的酸性明顯增強 解析:反應(yīng)方程式為3ClO-+2NH===N2↑+3H2O+3Cl-+2H+,該反應(yīng)的還原劑為NH,故A錯誤;N元素化合價由-3升高到0,則消耗1 mol還原劑,轉(zhuǎn)移3 mol電子,故B錯誤;由方程式可知氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為3∶2,故C錯誤;反應(yīng)生成H+,溶液酸性增強,故D正確。答案:D 5. O2F2可以發(fā)生反應(yīng):H2S+4O2F2=SF6+2HF+4O2,下列說法正確的是( ) A.氧氣是氧化產(chǎn)物 B.O2F2既是氧化劑又是還原劑 C.若生成4.48 L HF,則轉(zhuǎn)移0.8 mol電子 D.還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為1∶4 6. 已知:將Cl2通人適量KOH溶液,產(chǎn)物中可能有KC1、KClO、KC1O3,且的值與溫度高低有關(guān)。當(dāng)n(KOH)=amol時,下列有關(guān)說法錯誤的是 A.若某溫度下,反應(yīng)后=11,則溶液中= B.參加反應(yīng)的氯氣的物質(zhì)的量等于amol C.改變溫度,反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量ne的范圍:amol≤ne≤amol D.改變溫度,產(chǎn)物中KC1O3的最大理論產(chǎn)量為amol 解析:A項若反應(yīng)后=11,令KC1、KClO分別為11 mol、1 mol,據(jù)得失電子守恒可得KC1O3為2 mol,則溶液中=,正確;B項據(jù)原子守恒n(KOH)=amol=n(K) =n(Cl) =2n(Cl2),則n(Cl2) =amol,正確;C項采用極限法分析,當(dāng)全部生成KC1、KClO時發(fā)生的反應(yīng)為Cl2+2KOH=KCl+KClO+H2O,則ne=amol,同理,當(dāng)全部生成KC1、KClO3時發(fā)生的反應(yīng)為3Cl2+6KOH=5KCl+KClO3+3H2O,則ne=amol,綜上可得改變溫度,反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量ne的范圍:amol≤ne≤amol,該項正確;D項改變溫度,產(chǎn)物中KC1O3的最大理論產(chǎn)量即無KClO生成,發(fā)生如下反應(yīng):3Cl2+6KOH=5KCl+KClO3+3H2O,則KC1O3的物質(zhì)的量為amol,故該項錯誤。答案:D 7. 工業(yè)上制備二氧化氯(ClO2)的方法之一是用甲醇在酸性介質(zhì)中與氯酸鈉反應(yīng),其反應(yīng)的化學(xué)方程式為:CH3OH+NaClO3+H2SO4→ClO2↑+CO2↑+Na2SO4+H2O(未配平),則下列說法正確的是( ) A.甲醇是氧化劑 B.通過反應(yīng)可判斷NaClO3的氧化性強于Na2SO4 C.還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為6∶1 D.生成1 mol CO2時轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為4 mol 8. (襄陽2017屆調(diào)研)鉻及其化合物常被應(yīng)用于冶金、化工、電鍍、制藥、紡織等行業(yè),但使用后的廢水因其中含高價鉻的化合物而毒性很強,必須進(jìn)行處理。 工業(yè)上往往采取下列循環(huán)工藝防止鉻的污染: (1)上述各步反應(yīng)中屬于氧化還原反應(yīng)的是________(填序號)。 (2)第①步,含Cr2O的廢水在酸性條件下用綠礬FeSO47H2O處理,寫出并配平反應(yīng)的離子方程式:_____________________________________________。 (3)第②步,向上述反應(yīng)后的溶液中加入適量的堿石灰,使鉻離子轉(zhuǎn)變?yōu)镃r(OH)3沉淀。處理后,沉淀物中除了Cr(OH)3外,還有________________、________________(寫化學(xué)式)。已知Cr(OH)3性質(zhì)類似Al(OH)3,是既能與強酸反應(yīng)又能與強堿反應(yīng)的兩性物質(zhì),寫出從該沉淀物中分離出Cr(OH)3的離子方程式:____________________、___________________。 (4)回收所得的Cr(OH)3,經(jīng)③④⑤步處理后又可轉(zhuǎn)變成K2Cr2O7。純凈的K2Cr2O7常用于準(zhǔn)確測定Na2S2O3溶液的物質(zhì)的量濃度,方法如下: ①Cr2O+6I-+14H+===3I2+2Cr3++7H2O ②2S2O+I(xiàn)2===S4O+2I- 準(zhǔn)確稱取純凈的K2Cr2O7 0.122 5 g,配成溶液,用上述方法滴定,消耗Na2S2O3溶液25.00 mL。則Na2S2O3溶液的物質(zhì)的量濃度為________(保留四位有效數(shù)字)。 答案:(1)①④(2)Cr2O+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O(3)Fe(OH)3 CaSO4 Cr(OH)3+OH-===CrO+2H2O CrO+CO2+2H2O===Cr(OH)3↓+HCO(4)0.100 0 molL-1 9. 高鐵酸鉀廣泛應(yīng)用于凈水、電池工業(yè)等領(lǐng)域。工業(yè)上以鈦白粉生產(chǎn)的副產(chǎn)品FeSO4制備高鐵酸鉀的生產(chǎn)流程如下。查資料得知K2FeO4部分性質(zhì)如下:①在堿性環(huán)境中穩(wěn)定,在中性和酸性條件下不穩(wěn)定;②在水中溶解度很大,難溶于無水乙醇等有機溶劑;③具有強氧化性,能氧化有機烴、苯胺和80%以下乙醇溶液。回答下列問題: (1)寫出“氧化Ⅰ”中,生成Fe3+的離子方程式: ___________________。 (2)氧化Ⅱ中,試劑A為__________(填“H2O2”“HNO3”或“NaClO”);過濾操作中,得到的濾渣B中除NaCl還有__________。 (3)操作Ⅰ中包括冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌干燥幾個步驟。洗滌干燥的目的是脫堿脫水,進(jìn)行該操作時最好用____________洗滌。 (4)凈水時高鐵酸鉀能逐漸與水反應(yīng)生成絮狀的Fe(OH)3,請補充并配平該反應(yīng)的化學(xué)方程式:______K2FeO4+______H2O===______Fe(OH)3↓+______KOH+____________。 (5)將一定量的K2FeO4投入一定濃度的FeCl3溶液中,測得剩余K2FeO4濃度變化如圖所示,推測產(chǎn)生曲線Ⅰ和曲線Ⅱ差異的原因是__________________________________。 分離出Na2FeO4、NaOH(過量),則過濾所得濾渣的主要成分為NaCl、Na2SO4、NaClO(過量),除去它們之后所得的Na2FeO4、NaOH(過量)溶液用于制備K2FeO4。(3)Na2FeO4、NaOH溶液(過量)中加入過量KOH時的反應(yīng)為Na2FeO4+2KOH===K2FeO4+2NaOH,所得溶液經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌可得K2FeO4晶體;由于K2FeO4的溶解度很大,難溶于無水乙醇等有機溶劑,且具有強氧化性,能氧化有機烴、苯胺和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%以下的乙醇溶液,除去堿的同時,為了減少洗滌晶體造成K2FeO4的損失,最好選擇無水乙醇洗滌K2FeO4晶體。(4)觀察可得,該反應(yīng)中鐵元素由+6價降為+3價,鉀元素、氫元素的化合價都沒有變化,根據(jù)氧化還原反應(yīng)的特征推斷,化合價升高的元素只能是氧,氧元素由-2價升為0價,則缺項物質(zhì)為氧氣,根據(jù)化合價升降法、原子守恒配平可得:4K2FeO4+10H2O===4Fe(OH)3↓+8KOH+3O2↑。(5)根據(jù)已知信息可知,K2FeO4在堿性環(huán)境中穩(wěn)定,在中性和酸性條件下不穩(wěn)定,氯化鐵是強酸弱堿鹽,能水解,導(dǎo)致其溶液顯弱酸性,K2FeO4在酸性條件下不穩(wěn)定,酸性越強,K2FeO4越不穩(wěn)定,反應(yīng)速率越大,剩余K2FeO4的濃度越小。 答案:(1)H2O2+2H++2Fe2+===2Fe3++2H2O(2)NaClO Na2SO4(3)無水乙醇(3分)(4)4 10 4 8 3O2↑(5)FeCl3溶液水解顯酸性,促進(jìn)K2FeO4與水反應(yīng),從而降低K2FeO4的濃度 10.碘酸鉀(KIO3)晶體是我國規(guī)定的食鹽加碘劑。它通常是以碘為原料與過量KOH溶液通過下列反應(yīng)制得:3I2+6KOH===5KI+KIO3+3H2O,再將KI和KIO3的混合溶液電解,將其中的I-轉(zhuǎn)化為IO3-,裝置如圖所示。 (1)在反應(yīng)3I2+6KOH===5KI+KIO3+3H2O中,氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為____。 (2)電解前,將KI和KIO3混合溶液加入陽極區(qū);將氫氧化鉀溶液加入陰極區(qū)。電解槽用水冷卻。電解時,陽極上的電極反應(yīng)為_______________________________,陰極上得到的氣體產(chǎn)物為____________。 (3)某同學(xué)查資料獲知:KIO3在酸性介質(zhì)中與碘化物作用生成單質(zhì)碘,該反應(yīng)的離子方程式為___________________________。為確定電解是否完成,需檢驗陽極區(qū)電解液中是否含有I-,該同學(xué)選用淀粉溶液和稀硫酸進(jìn)行實驗,其他儀器及用品自選,請完成實驗方案。 實驗操作 現(xiàn)象及結(jié)論 (4)電解完畢,從電解液中得到KIO3晶體的過程如下,步驟①的操作名稱____________,步驟④中洗滌晶體的目的是________________。 ―→―→―→―→―→―→ 答案:(1)5∶1(2)I-+6OH--6e-===IO3-+3H2O 氫氣(或H2)(3)IO3-+5I-+6H-===3I2+3H2O,實驗操作:取少量陽極區(qū)電解液于試管中,加稀硫酸酸化后,加入幾滴淀粉溶液,觀察是否變藍(lán);現(xiàn)象及結(jié)論:如果不變色,說明沒有I-(如果變藍(lán),說明有I-)(4)蒸發(fā)濃縮 除去晶體表面吸附的易溶性雜質(zhì) 11.鈦合金是航天航空工業(yè)的重要材料。由鈦鐵礦(主要成分是TiO2和Fe的氧化物)制備TiO2等產(chǎn)品的一種工藝流程示意如下: 已知:①TiO2+易水解,只能存在于強酸性溶液中②TiCl4的熔點-25.0 ℃,沸點136.4 ℃;SiCl4的熔點-68.8 ℃,沸點57.6 ℃。 回答下列問題: (1)寫出鈦鐵礦酸浸時,主要成分TiO2反應(yīng)的離子方程式______,加入鐵屑的作用是_______。 (2)操作Ⅱ包含的具體操作方法有_______________________。 (3)向“富含TiO2+溶液”中加入Na2CO3粉末得到固體TiO2nH2O,請用恰當(dāng)?shù)脑砗突瘜W(xué)用語解釋其原因________________________________________________________,廢液中溶質(zhì)的主要成分是________(填化學(xué)式)。 (4)用金紅石(主要含TiO2)為原料,采用亨特(Hunter)法生產(chǎn)鈦的流程如下: 寫出沸騰氯化爐中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_________________,制得的TiCl4液體中常含有少量SiCl4雜質(zhì),可采用______方法除去。 答案:(1)TiO2+2H+===TiO2++H2O 使Fe3+還原為Fe2+(2)蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾(洗滌)(3)溶液中存在水解平衡TiO2++(n+1)H2OTiO2nH2O+2H+,加入的Na2CO3粉末與H+反應(yīng),降低了溶液中c(H+),促進(jìn)水解平衡向生成TiO2nH2O的方向移動 Na2SO4(4)TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO 蒸餾(或分餾)- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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- 2019年高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 考點掃描 專題05 氧化還原子反應(yīng)配平及計算學(xué)案 2019 年高 化學(xué) 一輪 復(fù)習(xí) 考點 掃描 專題 05 氧化 原子反應(yīng) 算學(xué)
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