江蘇省2020版高考化學(xué)新增分大一輪復(fù)習(xí) 專題2 化學(xué)反應(yīng) 第5講 氧化還原反應(yīng)的計(jì)算及方程式的配平講義(含解析)蘇教版.docx
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第5講 氧化還原反應(yīng)的計(jì)算及方程式的配平 考綱要求 1.掌握常見(jiàn)氧化還原反應(yīng)的配平和相關(guān)計(jì)算。2.了解氧化還原反應(yīng)在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。 考點(diǎn)一 電子守恒思想在氧化還原反應(yīng)計(jì)算中的應(yīng)用 1.對(duì)于氧化還原反應(yīng)的計(jì)算,要根據(jù)氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)——反應(yīng)中氧化劑得到的電子總數(shù)與還原劑失去的電子總數(shù)相等,即得失電子守恒。利用守恒思想,可以拋開(kāi)繁瑣的反應(yīng)過(guò)程,可不寫(xiě)化學(xué)方程式,不追究中間反應(yīng)過(guò)程,只要把物質(zhì)分為始態(tài)和終態(tài),從得電子與失電子兩個(gè)方面進(jìn)行整體思維,便可迅速獲得正確結(jié)果。 2.守恒法解題的思維流程 (1)找出氧化劑、還原劑及相應(yīng)的還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物。 (2)找準(zhǔn)一個(gè)原子或離子得失電子數(shù)(注意化學(xué)式中粒子的個(gè)數(shù))。 (3)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(jià)原子個(gè)數(shù)化合價(jià)變化值(高價(jià)-低價(jià))=n(還原劑)變價(jià)原子個(gè)數(shù)化合價(jià)變化值(高價(jià)-低價(jià))。 題組一 常規(guī)計(jì)算 1.現(xiàn)有24mL濃度為0.05molL-1的Na2SO3溶液恰好與20mL濃度為0.02molL-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(jià)為( ) A.+2B.+3C.+4D.+5 答案 B 解析 題目中指出被還原的物質(zhì)是Cr,則得電子的物質(zhì)必是K2Cr2O7,失電子的物質(zhì)一定是Na2SO3,其中S元素的化合價(jià)從+4→+6;而Cr元素的化合價(jià)將從+6→+n(設(shè)化合價(jià)為+n)。根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒規(guī)律,有0.05 molL-10.024 L(6-4)=0.02 molL-10.020L2(6-n),解得n=3。 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( ) A.2B.3C.4D.5 答案 D 解析 本題考查在氧化還原反應(yīng)中利用得失電子守恒進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算。 得關(guān)系式1x=162,x=5。 題組二 多步反應(yīng)得失電子守恒問(wèn)題 有的試題反應(yīng)過(guò)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(jiǎn)單。解這類試題時(shí),注意不要遺漏某個(gè)氧化還原反應(yīng),要理清具體的反應(yīng)過(guò)程,分析在整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中化合價(jià)發(fā)生變化的元素得電子數(shù)目和失電子數(shù)目。 3.取xg銅鎂合金完全溶于濃硝酸中,反應(yīng)過(guò)程中硝酸被還原只產(chǎn)生8960mL的NO2氣體和672mL的N2O4氣體(均已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況),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17.02g。則x等于( ) A.8.64B.9.20C.9.00D.9.44 答案 B 解析 反應(yīng)流程為 xg=17.02g-m(OH-), 而OH-的物質(zhì)的量等于鎂、銅失去電子的物質(zhì)的量,等于濃HNO3得電子的物質(zhì)的量,即: n(OH-)=1+21=0.46mol 所以xg=17.02g-0.46mol17gmol-1=9.20g。 4.足量銅與一定量濃硝酸反應(yīng),得到硝酸銅溶液和NO2、N2O4、NO的混合氣體,將這些氣體與1.68LO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)混合后通入水中,所有氣體完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸銅溶液中加入5molL-1NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,則消耗NaOH溶液的體積是( ) A.60mLB.45mLC.30mLD.15mL 答案 A 解析 由題意可知,HNO3,則Cu失去的電子數(shù)與O2得到的電子數(shù)相等。即n(Cu)=2n(O2)=2=0.15 mol。根據(jù)質(zhì)量守恒及NaOH和Cu(NO3)2的反應(yīng)可得關(guān)系式:n(NaOH)=2n[Cu(NO3)2]=2n(Cu)=0.3 mol,則V(NaOH)==0.06 L=60 mL。 考點(diǎn)二 氧化還原反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)與配平 1.氧化還原方程式配平的基本原則 2.氧化還原方程式配平的一般步驟 [例] 配平化學(xué)方程式: H2S+HNO3―→S↓+NO↑+H2O 分析 配平步驟如下 第一步:標(biāo)變價(jià),H2+―→↓+O↑+H2O 第二步:列得失, 第三步:求總數(shù),從而確定氧化劑(或還原產(chǎn)物)和還原劑(或氧化產(chǎn)物)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。 故H2S的化學(xué)計(jì)量數(shù)為3,HNO3的化學(xué)計(jì)量數(shù)為2。 第四步:配系數(shù),先配平變價(jià)元素,再利用原子守恒配平其他元素。 3H2S+2HNO3===3S↓+2NO↑+4H2O 第五步:查守恒,其他原子在配平時(shí)相等,最后利用O原子守恒來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證。 題組一 正向配平類 1.____KI+____KIO3+____H2SO4===____I2+____K2SO4+____H2O 答案 5 1 3 3 3 3 2.____MnO+____H++____Cl-===____Mn2++____Cl2↑+____H2O 答案 2 16 10 2 5 8 題組二 逆向配平類 3.____S+____KOH===____K2S+____K2SO3+____H2O 答案 3 6 2 1 3 4.____P4+____KOH+____H2O===____K3PO4+____PH3 答案 2 9 3 3 5 5.____(NH4)2Cr2O7===____N2+____Cr2O3+____H2O 答案 1 1 1 4 題組三 缺項(xiàng)配平類 6.____ClO-+____Fe(OH)3+____===____Cl-+____FeO+____H2O 答案 3 2 4OH- 3 2 5 7.____MnO+____H2O2+____===____Mn2++____O2↑+____H2O 答案 2 5 6H+ 2 5 8 8.____Mn2++____ClO+____H2O===____MnO2↓+____Cl2+____ 答案 5 2 4 5 1 8H+ 9.某高溫還原法制備新型陶瓷氮化鋁(AlN)的反應(yīng)體系中的物質(zhì)有:Al2O3、C、N2、AlN、CO。 請(qǐng)將AlN之外的反應(yīng)物與生成物分別填入以下空格內(nèi),并配平。 ++===AlN+ 答案 Al2O3 3C N2 2 3CO 解析 根據(jù)氮元素、碳元素的化合價(jià)變化,N2是氧化劑,C是還原劑,AlN為還原產(chǎn)物,CO為氧化產(chǎn)物。 配平的基本技能 (1)全變從左邊配:氧化劑、還原劑中某元素化合價(jià)是全變的,一般從左邊反應(yīng)物著手配平。 (2)自變從右邊配:自身氧化還原反應(yīng)(包括分解、歧化)一般從右邊著手配平。 (3)缺項(xiàng)配平法:先將得失電子數(shù)配平,再觀察兩邊電荷。若反應(yīng)物這邊缺正電荷,一般加H+,生成物一邊加水;若反應(yīng)物這邊缺負(fù)電荷,一般加OH-,生成物一邊加水,然后進(jìn)行兩邊電荷數(shù)配平。 (4)當(dāng)方程式中有多個(gè)缺項(xiàng)時(shí),應(yīng)根據(jù)化合價(jià)的變化找準(zhǔn)氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物。 1.[2018江蘇,20(3)(4)]NOx(主要指NO和NO2)是大氣主要污染物之一。有效去除大氣中的NOx是環(huán)境保護(hù)的重要課題。 (3)用酸性(NH2)2CO水溶液吸收NOx,吸收過(guò)程中存在HNO2與(NH2)2CO生成N2和CO2的反應(yīng)。寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:________________________________________________。 (4)在有氧條件下,新型催化劑M能催化NH3與NOx反應(yīng)生成N2。NH3與NO2生成N2的反應(yīng)中,當(dāng)生成1molN2時(shí),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為_(kāi)_______mol。 答案 (3)2HNO2+(NH2)2CO===2N2↑+CO2↑+3H2O (4) 解析 (3)由題給信息可知,反應(yīng)物為HNO2、(NH2)2CO,生成物為CO2和N2,根據(jù)氧化還原反應(yīng)方程式的配平方法可寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2HNO2+(NH2)2CO===2N2↑+CO2↑+3H2O。(4)NH3中N的化合價(jià)為-3,NO2中N的化合價(jià)為+4,N2中N的化合價(jià)為0,每生成1molN2,有的N由-3價(jià)變?yōu)?價(jià),被氧化的N的物質(zhì)的量為mol,因此每生成1molN2轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為mol。 2.[2017江蘇,18(1)]堿式氯化銅是重要的無(wú)機(jī)殺菌劑,有多種制備方法 ①方法1:45~50℃時(shí),向CuCl懸濁液中持續(xù)通入空氣得到Cu2(OH)2Cl23H2O,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____________________________________________________________。 ②方法2:先制得CuCl2,再與石灰乳反應(yīng)生成堿式氯化銅。Cu與稀鹽酸在持續(xù)通入空氣的條件下反應(yīng)生成CuCl2,F(xiàn)e3+對(duì)該反應(yīng)有催化作用,其催化原理如圖所示。M′的化學(xué)式為_(kāi)_______。 答案?、?CuCl+O2+8H2O2Cu2(OH)2Cl23H2O?、贔e2+ 解析?、俜磻?yīng)物為CuCl、O2和H2O,生成物為Cu2(OH)2Cl23H2O,根據(jù)得失電子守恒和原子守恒配平。②由圖示Cu+M―→Cu2++M′,說(shuō)明Cu被M氧化;M′+O2+H+―→M+H2O,說(shuō)明M′被氧化為M,說(shuō)明M價(jià)態(tài)高,由題給信息“Fe3+對(duì)該反應(yīng)起催化作用”,M為Fe3+,M′為Fe2+。 3.[2017江蘇,19(2)]NaClO溶液與Ag反應(yīng)的產(chǎn)物為AgCl、NaOH和O2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 HNO3也能氧化Ag,從反應(yīng)產(chǎn)物的角度分析,以HNO3代替NaClO的缺點(diǎn)是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 4Ag+4NaClO+2H2O===4AgCl+4NaOH+O2↑ 會(huì)釋放出氮氧化物(或NO、NO2),造成環(huán)境污染 4.[2016江蘇,16(1)①]以電石渣[主要成分為Ca(OH)2和CaCO3]為原料制備KClO3的流程如下: 氯化過(guò)程控制電石渣過(guò)量、在75℃左右進(jìn)行。氯化時(shí)存在Cl2與Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2的反應(yīng),Ca(ClO)2進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為Ca(ClO3)2,少量Ca(ClO)2分解為CaCl2和O2。生成Ca(ClO)2的化學(xué)方程式為_(kāi)__________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 2Cl2+2Ca(OH)2===Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O 解析 Cl2與Ca(OH)2反應(yīng)生成Ca(ClO)2和CaCl2。 5.[2015江蘇,18(4)]軟錳礦(主要成分MnO2,雜質(zhì)金屬元素Fe、Al、Mg等)的水懸濁液與煙氣中SO2反應(yīng)可制備MnSO4H2O,反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO2+SO2===MnSO4。準(zhǔn)確稱取0.1710gMnSO4H2O樣品置于錐形瓶中,加入適量H3PO4和NH4NO3溶液,加熱使Mn2+全部氧化成Mn3+,用c(Fe2+)=0.0500molL-1的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)(滴定過(guò)程中Mn3+被還原為Mn2+),消耗Fe2+溶液20.00mL。計(jì)算MnSO4H2O樣品的純度(請(qǐng)給出計(jì)算過(guò)程)。 答案 n(Fe2+)=0.0500molL-1=1.0010-3mol 根據(jù)反應(yīng):Mn3++Fe2+===Fe3++Mn2+ n(Mn2+)=n(Fe2+)=1.0010-3mol m(MnSO4H2O)=1.0010-3mol169gmol-1=0.169g MnSO4H2O樣品的純度為100%≈98.8%。 解析 根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒:n(Mn3+)1=n(Fe2+)1=20.0010-30.050 0 mol=1.0010-3 mol,根據(jù)Mn元素守恒,m(MnSO4H2O)=1.0010-3 mol169 gmol-1=0.169 g,純度是100%≈98.8%。 6.[2014江蘇,19(1)]實(shí)驗(yàn)室從含碘廢液(除H2O外,含有CCl4、I2、I-等)中回收碘,其實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下: 向含碘廢液中加入稍過(guò)量的Na2SO3溶液,將廢液中的I2還原為I-,其離子方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________; 該操作將I2還原為I-的目的是______________________________________________。 答案 SO+I(xiàn)2+H2O===2I-+SO+2H+ 使CCl4中的碘進(jìn)入水層 解析 I2單質(zhì)被SO還原為I-,SO被氧化為SO,離子方程式為SO+I(xiàn)2+H2O===2I-+SO+2H+;使溶于CCl4的碘進(jìn)入水層。 一、單項(xiàng)選擇題 1.宋代著名法醫(yī)學(xué)家宋慈的《洗冤集錄》中有“銀針驗(yàn)毒”的記載,“銀針驗(yàn)毒”的原理是4Ag+2H2S+O2===2X+2H2O。下列說(shuō)法正確的是( ) A.X的化學(xué)式為AgS B.銀針驗(yàn)毒時(shí),空氣中氧氣失去電子 C.反應(yīng)中Ag和H2S均是還原劑 D.每生成1molX,反應(yīng)轉(zhuǎn)移2mole- 答案 D 解析 根據(jù)原子守恒,X的化學(xué)式為Ag2S,A項(xiàng)錯(cuò)誤;銀針驗(yàn)毒時(shí),氧元素化合價(jià)降低,空氣中氧氣得到電子,B項(xiàng)錯(cuò)誤;反應(yīng)中Ag是還原劑,氧氣是氧化劑,H2S既不是氧化劑又不是還原劑,C項(xiàng)錯(cuò)誤;銀的化合價(jià)升高1,每生成1 mol X,反應(yīng)轉(zhuǎn)移2 mol e-,D項(xiàng)正確。 2.(2019東臺(tái)市創(chuàng)新學(xué)校高三月考)R2O在一定條件下可以把Mn2+氧化成MnO,若反應(yīng)中R2O變?yōu)镽O,又知反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為5∶2,則n值為( ) A.1B.2C.3D.4 答案 B 解析 Mn2+被氧化成MnO,Mn元素的化合價(jià)由+2價(jià)升至+7價(jià),則R2O被還原成RO,n(R2O)∶n(Mn2+)=5∶2,設(shè)R2O中R的化合價(jià)為x,根據(jù)得失電子守恒,52[x-(+6)]=2[(+7)-(+2)],解得x=+7,根據(jù)離子所帶電荷數(shù)等于正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和,n=2。 3.向100 mL的FeBr2溶液中,通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下Cl2 5.04 L,Cl2全部被還原,測(cè)得溶液中c(Br-)=c(Cl-),則原FeBr2溶液的物質(zhì)的量濃度是( ) A.0.75molL-1 B.1.5molL-1 C.2molL-1 D.3molL-1 答案 D 解析 標(biāo)準(zhǔn)狀況下Cl2的物質(zhì)的量是=0.225mol,由于Fe2+的還原性強(qiáng)于Br-,通入氯氣后,Cl2先氧化Fe2+再氧化Br-,設(shè)原FeBr2溶液的物質(zhì)的量濃度是xmolL-1,則0.2252=0.1x1+(0.1x2-0.2252),解得x=3。 4.若(NH4)2SO4在強(qiáng)熱時(shí)分解的產(chǎn)物是SO2、N2、NH3和H2O,則該反應(yīng)中化合價(jià)發(fā)生變化和未發(fā)生變化的N原子數(shù)之比為( ) A.1∶4B.1∶2C.2∶1D.4∶1 答案 B 解析 反應(yīng)方程式是3(NH4)2SO43SO2↑+N2↑+4NH3↑+6H2O,該方程式中銨根離子和氨氣分子中氮原子的化合價(jià)都是-3價(jià),化合價(jià)不變,則該反應(yīng)中化合價(jià)發(fā)生變化和未發(fā)生變化的N原子數(shù)之比為(12)∶(41)=1∶2。 5.將一定質(zhì)量的鎂、銅合金加入稀硝酸中,兩者恰好完全反應(yīng),假設(shè)反應(yīng)過(guò)程中還原產(chǎn)物全是NO,向所得溶液中加入物質(zhì)的量濃度為3molL-1NaOH溶液至沉淀完全,測(cè)得生成沉淀的質(zhì)量比原合金的質(zhì)量增加5.1g,則下列有關(guān)敘述中正確的是( ) A.加入合金的質(zhì)量可能為9.6g B.沉淀完全時(shí)消耗NaOH溶液體積為150mL C.參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量為0.4mol D.溶解合金時(shí)產(chǎn)生NO氣體體積0.224L(以標(biāo)準(zhǔn)狀況) 答案 C 解析 生成沉淀的質(zhì)量比原合金的質(zhì)量增加5.1 g,說(shuō)明OH-質(zhì)量為5.1 g,即0.3 mol,金屬結(jié)合氫氧根離子的物質(zhì)的量與反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量相等,所以反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子為0.3 mol,生成的NO為0.1mol,根據(jù)氮原子守恒計(jì)算參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量為0.4mol,C正確;消耗NaOH溶液體積應(yīng)為100mL,B錯(cuò)誤;產(chǎn)生NO氣體體積標(biāo)況下應(yīng)為2.24L,D錯(cuò)誤;根據(jù)電荷守恒,鎂、銅合金共0.15mol,用極端假設(shè)法,如果全部是銅,質(zhì)量為9.6g,所以合金質(zhì)量應(yīng)比9.6g小,A錯(cuò)誤。 6.現(xiàn)有CuO和Fe3O4的混合物7.6g,向其中加入1molL-1的H2SO4溶液100mL恰好完全反應(yīng),若將15.2g該混合物用足量CO還原,充分反應(yīng)后剩余固體質(zhì)量為( ) A.13.6gB.12gC.6gD.3.2g 答案 B 解析 根據(jù)CuO和Fe3O4的化學(xué)式知,混合物與硫酸反應(yīng)生成的鹽的化學(xué)式為CuSO4和Fe3(SO4)4,即n(O)=n(SO)=0.1mol,則7.6g混合物含O原子0.1mol,為1.6g,金屬元素質(zhì)量為6 g,因此15.2 g該混合物用足量CO還原,充分反應(yīng)后剩余固體質(zhì)量為26 g=12 g。 7.汽車(chē)劇烈碰撞時(shí),安全氣囊中發(fā)生反應(yīng):10NaN3+2KNO3===K2O+5Na2O+16N2↑。若氧化產(chǎn)物比還原產(chǎn)物多1.75mol,則下列判斷正確的是( ) A.生成40.0LN2(標(biāo)準(zhǔn)狀況) B.有0.250molKNO3被氧化 C.轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為1.75mol D.被氧化的N原子的物質(zhì)的量為3.75mol 答案 D 解析 根據(jù)方程式,氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物都是氮?dú)?,假設(shè)氧化產(chǎn)物有15mol,則還原產(chǎn)物有1mol, 10NaN3+2KNO3===K2O+5Na2O+15N2↑(氧化產(chǎn)物)+N2↑(還原產(chǎn)物) Δn 15114 xy1.75 解得:x=1.875,y=0.125。 生成N2標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是(1.875+0.125)mol22.4Lmol-1=44.8L,故A錯(cuò)誤;KNO3被還原,故B錯(cuò)誤;轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.12525=1.25mol,故C錯(cuò)誤;被氧化的N原子的物質(zhì)的量為1.875mol2=3.75mol,故D正確。 8.某反應(yīng)體系中的物質(zhì)有:NaOH、Au2O3、Na2S4O6、Na2S2O3、Au2O、H2O。下列方框中對(duì)應(yīng)的物質(zhì)或有關(guān)敘述正確的是( ) ++―→++ A.Na2S4O6、H2O、Na2S2O3、Au2O、NaOH B.Na2S2O3、NaOH、Na2S4O6、Au2O、H2O C.Na2S2O3、H2O、Na2S4O6、Au2O、NaOH D.當(dāng)1molAu2O3完全反應(yīng)時(shí),轉(zhuǎn)移電子8mol 答案 C 解析 Au2O3是反應(yīng)物,則Au2O一定是生成物,其中Au的化合價(jià)由+3變成+1,化合價(jià)降低,則必然有化合價(jià)升高的元素,即Na2S2O3(硫元素為+2價(jià))是反應(yīng)物,Na2S4O6(硫元素為+2.5價(jià))是生成物。根據(jù)反應(yīng)前后硫元素守恒有2Na2S2O3―→Na2S4O6,根據(jù)鈉元素守恒,可知生成物中缺少鈉元素,所以NaOH是生成物,再根據(jù)氫元素守恒,可知水是反應(yīng)物。由關(guān)系式:Au2O3~Au2O~4e-,所以當(dāng)1 mol Au2O3完全反應(yīng)時(shí),轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為4 mol。 二、不定項(xiàng)選擇題 9.(2018上海市普陀區(qū)高三一模)取一定量FeO和Fe2O3的混合物,在H2流中加熱充分反應(yīng)。冷卻,稱得剩余固體比原混合物質(zhì)量減輕1.200g。若將同量的該混合物與鹽酸反應(yīng)完全,至少需1molL-1鹽酸的體積為( ) A.37.5mLB.75mLC.150mLD.300mL 答案 C 解析 n(O)==0.075mol, n(HCl)=2n(H2O)=2n(O)=0.15mol, 所以V(HCl)==0.15L,即150mL。 10.已知離子方程式:As2S3+H2O+NO―→AsO+SO+NO↑+________(未配平),下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ) A.配平后水的化學(xué)計(jì)量數(shù)為8 B.反應(yīng)后溶液呈酸性 C.配平后氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為3∶28 D.氧化產(chǎn)物為AsO和SO 答案 AC 解析 從所給的離子方程式知,As2S3轉(zhuǎn)化成AsO和SO,而NO轉(zhuǎn)化為NO,根據(jù)得失電子守恒、原子守恒和電荷守恒,配平后的離子方程式為3As2S3+4H2O+28NO===6AsO+9SO+28NO↑+8H+,則A錯(cuò)誤,B、D正確;氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為28∶3,則C不正確。 11.足量銅溶于一定量濃硝酸,產(chǎn)生NO2、N2O4、NO的混合氣體,這些氣體若與1.12LO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)混合后通入水中,氣體被水完全吸收。若向原所得溶液中加入5molL-1H2SO4溶液100mL,則繼續(xù)溶解的Cu的質(zhì)量為( ) A.6.4gB.9.6gC.19.2gD.24g 答案 C 解析 設(shè)溶解Cu的物質(zhì)的量為x, 則2x=4 x=0.1mol 所以溶液中NO的物質(zhì)的量為0.2mol; 3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O 1mol0.2mol H+過(guò)量,所以繼續(xù)溶解Cu的質(zhì)量為 364gmol-1=19.2g。 三、非選擇題 12.(2019鹽城市阜寧中學(xué)高三月考)某研究小組以綠礬為原料制備化合物A[KxFe(Ⅲ)y(C2O4)znH2O],并通過(guò)如下實(shí)驗(yàn)步驟測(cè)定A的化學(xué)式: 步驟1:準(zhǔn)確稱取A樣品4.910g,干燥脫水至恒重,殘留物質(zhì)量為4.370g; 步驟2:準(zhǔn)確稱取A樣品4.910g置于錐形瓶中,加入足量的3.000molL-1的H2SO4溶液和適量蒸餾水,用0.5000molL-1的KMnO4溶液滴定,當(dāng)MnO恰好完全被還原為Mn2+時(shí),消耗KMnO4溶液的體積為24.00mL; 步驟3:將步驟1所得固體溶于水,加入鐵粉0.2800g,恰好完全反應(yīng)。 (1)①檢驗(yàn)A中是否含有Fe2+可選用的試劑是________(填字母)。 a.KSCN溶液 b.KMnO4溶液 c.氯水和KSCN溶液 ②證明A中含有鉀元素的方法是____________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)步驟2中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)通過(guò)計(jì)算確定化合物A的化學(xué)式(請(qǐng)寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)。 答案 (1)①c?、谟脻崈舻你K絲蘸取A樣品,在無(wú)色火焰上灼燒,透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃觀察,若能看到紫色火焰,則證明A中含有K元素 (2)2MnO+5C2O+16H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O (3)n(H2O)==0.03000mol, n(Fe3+)=2n(Fe)==0.01000mol, 由方程式確定n(C2O)=n(KMnO4)=0.5000molL-10.02400L=0.03000mol, 根據(jù)離子電荷守恒:n(K+)+3n(Fe3+)=2n(C2O), n(K+)=0.03000mol, n(K+)∶n(Fe3+)∶n(C2O)∶n(H2O)=0.03000mol∶0.01000mol∶0.03000mol∶0.03000mol=3∶1∶3∶3, 所以,x∶y∶z∶n=3∶1∶3∶3, 故A的化學(xué)式為K3Fe(C2O4)33H2O。 解析 (2)反應(yīng)中MnO→Mn2+,Mn元素由+7價(jià)→+2價(jià),一個(gè)MnO得5個(gè)電子;C2O→CO2,C元素由+3價(jià)→+4價(jià),一個(gè)C2O失去2個(gè)電子,化合價(jià)升高值=化合價(jià)降低值=轉(zhuǎn)移電子數(shù),由得失電子守恒和原子守恒可知,反應(yīng)的離子方程式為5C2O+2MnO+16H+===10CO2↑+2Mn2++8H2O。 13.(2019東臺(tái)市創(chuàng)新學(xué)校高三月考)從定性分析到定量研究是高中生化學(xué)學(xué)習(xí)的重要發(fā)展歷程。請(qǐng)你根據(jù)所學(xué)知識(shí)對(duì)以下化學(xué)問(wèn)題進(jìn)行定量分析。 (1)高錳酸鉀是一種典型的強(qiáng)氧化劑。在用KMnO4酸性溶液處理CuS的混合物時(shí),發(fā)生的反應(yīng)如下:6MnO+5CuS+28H+===5Cu2++5SO2↑+6Mn2++14H2O,請(qǐng)用單線橋法標(biāo)出該反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目: 6MnO+5CuS+28H+===5Cu2++5SO2↑+6Mn2++14H2O (2)汽車(chē)劇烈碰撞時(shí),安全氣囊中發(fā)生反應(yīng)10NaN3+2KNO3===K2O+5Na2O+16N2↑。若氧化產(chǎn)物比還原產(chǎn)物多1.75mol,則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為_(kāi)_______,被氧化的N原子的物質(zhì)的量為_(kāi)_______。 (3)實(shí)驗(yàn)室需要為無(wú)土栽培配制1L內(nèi)含0.24molK2SO4、0.5molNH4Cl、0.16molKCl的某營(yíng)養(yǎng)液。某小組計(jì)劃用(NH4)2SO4、KCl、NH4Cl配制,則需這三種固體的物質(zhì)的量分別為_(kāi)_______、________、________。 答案 (1)===5Cu2++5SO2↑+6Mn2++14H2O (2)1.25NA(1.256.021023或7.5251023) 3.75mol (3)0.24mol 0.64mol 0.02mol 解析 (2)10NaN3+2KNO3===K2O+5Na2O+16N2↑這個(gè)反應(yīng)中,氮?dú)饧仁茄趸a(chǎn)物又是還原產(chǎn)物,如果生成16mol氮?dú)?,其中氧化產(chǎn)物有15mol、還原產(chǎn)物有1mol,氧化產(chǎn)物比還原產(chǎn)物多14mol,電子轉(zhuǎn)移10mol。若氧化產(chǎn)物比還原產(chǎn)物多1.75mol,則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為=1.25mol,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為1.25NA(1.256.021023或7.5251023)。被氧化的N原子是NaN3中的N,其物質(zhì)的量是轉(zhuǎn)移電子的3倍,即3.75mol。 (3)配制1L內(nèi)含0.24molK2SO4、0.5molNH4Cl、0.16molKCl的某營(yíng)養(yǎng)液,其中含鉀離子0.64mol,含硫酸根0.24mol,含銨根0.5mol,含氯離子0.66mol。若用(NH4)2SO4、KCl、NH4Cl配制,根據(jù)離子守恒,可以求出三種固體的物質(zhì)的量分別為0.24 mol、0.64 mol、0.02 mol。 14.(2019東臺(tái)市創(chuàng)新學(xué)校高三月考)(1)輝銅礦(Cu2S)可發(fā)生反應(yīng):2Cu2S+2H2SO4+5O2===4CuSO4+2H2O,該反應(yīng)的還原劑是________。當(dāng)1molO2發(fā)生反應(yīng)時(shí),還原劑所失電子的物質(zhì)的量為_(kāi)_______mol。 (2)焙燒明礬的化學(xué)方程式為4KAl(SO4)212H2O+3S===2K2SO4+2Al2O3+9SO2+48H2O,在該反應(yīng)中,還原劑是________。 (3)KClO3可用于實(shí)驗(yàn)室制O2,若不加催化劑,400℃時(shí)分解只生成兩種鹽,其中一種是無(wú)氧酸鹽,另一種鹽的陰陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比為1∶1。寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式: ________________________________________________________________________。 (4)將H2S和空氣的混合氣體通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反應(yīng)回收S,其物質(zhì)轉(zhuǎn)化如圖所示。在圖示的轉(zhuǎn)化中,化合價(jià)不變的元素是________。 (5)NaBH4是一種重要的儲(chǔ)氫載體,能與水反應(yīng)得到NaBO2,且反應(yīng)前后B的化合價(jià)不變,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)________________________________________________________, 反應(yīng)消耗1molNaBH4時(shí)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為_(kāi)_______。 答案 (1)Cu2S 4 (2)S (3)4KClO3KCl+3KClO4 (4)Cu、H、Cl(或銅、氫、氯) (5)NaBH4+2H2O===NaBO2+4H2↑ 4NA(或2.4081024) 解析 (1)反應(yīng)2Cu2S+2H2SO4+5O2===4CuSO4+2H2O中Cu元素化合價(jià)由+1價(jià)變?yōu)椋?價(jià)、S元素化合價(jià)由-2價(jià)變?yōu)椋?價(jià),O元素化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)椋?價(jià),所以Cu2S是還原劑、O2是氧化劑;1mol氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí),有0.4molCu2S參加反應(yīng),氧化還原反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等,則還原劑失去電子的物質(zhì)的量=0.4mol[2(2-1)+1(6+2)]=4mol。 (2)4KAl(SO4)212H2O+3S===2K2SO4+2Al2O3+9SO2+48H2O反應(yīng)中,硫單質(zhì)中硫元素化合價(jià)升高為+4價(jià),硫酸根離子中硫元素化合價(jià)從+6價(jià)變化為+4價(jià),氧化劑是KAl(SO4)212H2O,還原劑是硫單質(zhì)。 (3)KClO3可用于實(shí)驗(yàn)室制O2,若不加催化劑,400℃時(shí)分解只生成兩種鹽,其中一種是無(wú)氧酸鹽,另一種鹽的陰陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比為1∶1,則該無(wú)氧酸為KCl,KCl中氯元素化合價(jià)為-1,說(shuō)明氯酸鉀中氯元素化合價(jià)降低,則另一種含氧酸鹽中氯元素化合價(jià)會(huì)升高,由于氯酸鉀中氯元素化合價(jià)為+5,則氯元素化合價(jià)升高只能被氧化成高氯酸鉀,根據(jù)氧化還原反應(yīng)中化合價(jià)升降相等配平該反應(yīng)為:4KClO3KCl+3KClO4。 (4)根據(jù)圖示可知,整個(gè)過(guò)程中-2價(jià)的S與0價(jià)的S之間相互轉(zhuǎn)化,還存在Fe2+與Fe3+之間的相互轉(zhuǎn)化。故在圖示的轉(zhuǎn)化中,化合價(jià)不變的元素是Cu、H、Cl(或銅、氫、氯)。 (5)NaBH4與水發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成NaBO2和H2,H元素化合價(jià)由-1價(jià)、+1價(jià)變?yōu)?價(jià),要使氧化還原反應(yīng)得失電子守恒,則反應(yīng)的化學(xué)方程式為:NaBH4+2H2O===NaBO2+4H2↑,依據(jù)方程式可知:反應(yīng)消耗1molNaBH4時(shí)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為4NA或2.4081024。 15.(2019東臺(tái)市創(chuàng)新學(xué)校高三月考)某Cr2O3樣品中含有少量Al2O3、MgO等雜質(zhì)。實(shí)驗(yàn)室以此樣品為主要原料制取重鉻酸鉀(K2Cr2O7)的流程如下: 已知:2CrO+2H+Cr2O+H2O。 (1)上述氧化過(guò)程中,若將1molCr2O3轉(zhuǎn)化成Na2CrO4,消耗氧氣的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)是________。 (2)稱取重鉻酸鉀試樣2.40g配成250mL溶液,取出25.00mL于碘量瓶中,加入稀硫酸和足量碘化鉀(鉻被還原為Cr3+)并放于暗處6min左右,然后加入適量水和數(shù)滴淀粉指示劑,用0.24molL-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)(發(fā)生反應(yīng):I2+2S2O===2I-+S4O,雜質(zhì)不參與反應(yīng)),共用去Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00mL。求所得產(chǎn)品中重鉻酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)。 答案 (1)33.6L (2)稱取重鉻酸鉀試樣2.40g配成250mL溶液,取出25.00mL于碘量瓶中,加入稀硫酸和足量碘化鉀(鉻被還原為Cr3+)并放于暗處6min左右,反應(yīng)為:Cr2O+6I-+14H+===2Cr3++3I2+7H2O,然后加入適量水和數(shù)滴淀粉指示劑,用0.24molL-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)(發(fā)生反應(yīng):I2+2S2O===2I-+S4O,雜質(zhì)不參與反應(yīng)),共用去Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00mL,依據(jù)反應(yīng)的定量關(guān)系: Cr2O ~ 3I2 ~ 6Na2S2O3 1 6 n 0.24molL-10.020L n=0.0008mol,250mL溶液中K2Cr2O7的質(zhì)量, 0.0008mol294gmol-1=2.352g, 產(chǎn)品中K2Cr2O7的質(zhì)量分?jǐn)?shù):100%=98.0%。 解析 (1)根據(jù)氧化還原反應(yīng)得失電子守恒,1molCr2O3轉(zhuǎn)化成Na2CrO4,需要失去6mole-,需要mol的氧氣得到電子,所以消耗氧氣的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)是22.4Lmol-1mol=33.6L。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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