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第5 讲 氧化还原反应的计算与化学方程式的配平
1.钢铁-发蓝是将钢铁制品浸到某些氧化性的溶液中,在钢铁的表面形成一层四氧化三铁的技术过程。其
中一种办法是将钢铁制品浸到亚硝酸钠和浓氢氧化钠的混合溶液中加热到130℃反应,其过程可以用如下
化学方程式表示:
①3Fe+NaNO2+5NaOH═3Na2FeO2+H2O+NH3↑
②6Na2FeO2+NaNO2+5H2O═3Na2Fe2O4+NH3↑+7NaOH
③Na2FeO2+Na2Fe2O4+2H2O═Fe3O4+4NaOH
下列说法正确的是( )
A.反应①②③是氧化还原反应
B.反应②中的氧化剂是Fe
C.整个反应过程中,每有0.3molFe 参加反应转移0.8mole-
D.整个反应过程中,每消耗168gFe,生成22.4LNH3(标准状况)
2.NaNO2是一种食品添加剂,它能致癌。酸性KMnO4溶液与NaNO2反应的化学方程式是:MnO+NO+
→Mn2++NO+H2O。下列叙述中正确的是( )
A.该反应中NO 被还原 B.反应过程中溶液的pH 减小
C.生成1 mol NaNO3需消耗0.4 mol KMnO4 D.中的粒子是OH-
3.已知二氧化硒是一种氧化剂,它可由Se+2H2SO4(浓)===2SO2↑+SeO2+2H2O 制取。又知离子方程式
aSeO2+bSO2+cH2O===aSe+b__X__+d__Y__;则关于下列叙述正确的是( )
A.a∶b=1∶1 B.Y 为OH-
C.氧化性为SeO2>H2SO4(浓) D.若每生成0.2 mol X 则该反应转移0.4NA个电子
4.新型净水剂高铁酸钾(K2FeO4)为暗紫色固体,可溶于水,在中性或酸性溶液中逐渐分解,在碱性溶液中
稳定。生产K2FeO4的工艺流程如图所示;
(1)完成“氧化”过程中反应的化学方程式:
________FeCl3+________NaOH+________NaClO―→________Na2FeO4+________+________。其中
氧化剂是________(填化学式)。
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(2)“转化”过程中发生反应的化学方程式为______________________。
5.四氧化三铁(Fe3O4)磁性纳米颗粒稳定、容易生产且用途广泛,是临床诊断、生物技术和环境化学领域
多种潜在应用的有力工具。水热法制备Fe3O4纳米颗粒的反应是3Fe2++2S2O+O2+xOH-===Fe3O4↓+S4O
+2H2O。请回答下列问题。
(1)水热法制备Fe3O4纳米颗粒的反应中,还原剂是 。
(2)反应的离子方程式中x= 。
(3)每生成1 mol Fe3O4,反应转移的电子为 mol,被Fe2+还原的O2的物质的量为 mol。
6.对于反应3Cl2+6NaOH5NaCl+NaClO3+3H2O,以下叙述正确的是( )
A.Cl2是氧化剂,NaOH 是还原剂
B.被氧化的氯原子和被还原的氯原子的个数之比为5∶1
C.Cl2既做氧化剂又做还原剂
D.氧化剂得电子数与还原剂失电子数之比为5∶1
7.含硫煤燃烧会产生大气污染物,为防治该污染,某工厂设计了新的治污方法,同时可得到化工产品,
该工艺流程如图所示,下列叙述不正确的是( )
A.该过程中可得到化工产品H2SO4
B.该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO2
C.该过程中化合价发生改变的元素只有Fe 和S
D.图中涉及的反应之一为Fe2(SO4)3+SO2+2H2O=2FeSO4+2H2SO4
8.含碘食盐中的碘元素主要以KIO3的形式存在,I-、I2、
在一定条件下可发生如图转化关系,下列说
法正确的是( )
A.只用淀粉-KI 试纸即可检验食盐中是否加碘
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B.由图可知氧化性的强弱顺序为:
>Cl2>I2
C.生产等量的碘,途径I 和途径II 转移的电子数之比为5:2
D.途径III 发生反应的离子方程式为:3Cl2+I-+3H2O=6Cl-+
+6H+
9.常温下,二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色气体,具有强氧化性,已被联合国世界卫生组织(WHO)列为AI
级高效安全消毒剂。常温下,它可用氯酸钠固体与浓盐酸反应制备得到,该反应体系中的物质有NaCl 、
H2O、ClO2、NaClO3、Cl2、HCl。
(1)写出并配平该反应的化学方程式 _____________________________________。
(2)该反应的还原产物是_____________。
(3)在标准状况下,如果反应中生成11.2L 氯气,则被氧化的HCl 的物质的量为______,转移电子数目为
___________。
(4)二氧化氯可迅速氧化硫化物(其中还原产物中氯元素为负一价),以除去水中硫化物产生的臭味。取适量
ClO2通入到含有H2S(二元弱酸)的水中,再向其中加入少量氯化钡溶液,发现有白色沉淀生成。写出ClO2
与H2S 水溶液反应的离子方程式_________________________________。
10.化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。氯的许多化合物既是重要化工原料,又是高效、广谱
的灭菌消毒剂。回答下列问题:
(1)Cl2O 为淡棕黄色气体,是次氯酸的酸酐,可由新制的HgO 和Cl2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
Cl2O
的化学方程式为
____________________________________________________________。
(2)ClO2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NaClO2、NaHSO4、
NaHCO3的“二氧化氯泡腾片”,能快速溶于水,溢出大量气泡,得到ClO2溶液。上述过程中,生成ClO2
的反应属于歧化反应,每生成1 mol ClO2消耗NaClO2的量为________mol;产生“气泡”的化学方程式为
___________________________________________________________________。
1.水热法制备直径为1-100nm 的颗粒Y(化合物),反应原理为3Fe2++2
+O2+aOH-=Y+
+2H2O,下列说法中不正确的( )
A.a=4
B.将Y 均匀分散到水中形成的体系具有丁达尔效应
C.Fe2+、
都是还原剂
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D.每有3molFe2+参加反应,反应中转移的电子总数目为5NA
2.足量铜与一定量浓硝酸反应,得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO 的混合气体,将这些气体与1.68 L
O2(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5 mol·L-1
NaOH 溶液至Cu2+恰好完全沉淀,则消耗NaOH 溶液的体积是________mL。
3.实验小组探究SO2与Na2O2的反应。向盛有SO2的烧瓶中加入Na2O2固体,测得反应体系中O2含量的变
化如图。
下列说法不正确的是
A.有O2生成推测发生了反应:2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2
B.bc 段O2含量下降与反应O2+2Na2SO3=2Na2SO4有关
C.可用HNO3酸化的BaCl2溶液检验b 点固体中是否含有Na2SO4
D.产物Na2SO4也可能是SO2与Na2O2直接化合生成的
4.关于反应Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S ↓+SO2↑ +H2O,下列说法正确的是( )
A.H2SO4发生还原反应
B.Na2S2O3既是氧化剂又是还原剂
C.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1
D.1mol Na2S2O3发生反应,转移4mol 电子
5.火法炼铜的原理Cu2S+O2
2Cu+SO2.下列说法正确的是( )
A.+1 的Cu 被O2还原成了Cu 单质
B.0.5 mol O2得到的电子,可氧化得到SO2 11.2 L
C.每生成64 g Cu 电子转移的总数约为3×6.02×1023
D.为了提高铜矿的利用率,O2应过量
6.高铜酸钠(NaCuO2)是黑色难溶于水的固体,具有强氧化性,在中性或碱性环境下稳定。一种制备高铜
酸钠的原理为:2Cu+3NaClO+2NaOH=2NaCuO2+3NaCl+H2O。下列说法错误的是( )
A.NaCuO2中铜的化合价为+3 价
B.1molClO-参加反应转移2mol 电子
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C.反应中氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶3
D.NaCuO2与稀硫酸反应的离子方程式为:4CuO2
-+12H+=4Cu2++O2↑+6H2O
7 . KIO3 常用作食盐中的补碘剂,可用“ 氯酸钾氧化法” 制备,该方法的第一步反应为
6I2+11KClO3+3H2O
6KH(IO3)2+5KCl+3Cl2↑。下列说法错误的是( )
A.产生22.4L(标准状况)Cl2时,反应中转移10mol e﹣
B.反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为11:6
C.可用石灰乳吸收反应产生的Cl2制备漂白粉
D.可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中IO3
-的存在
8.一定条件下,在水溶液中1molClO ;(x=0,1,2,3,4)的相对能量(kJ)大小如图所示。下列有关说法
正确的是
A.上述离子中最稳定的是C
B.B→A+D 反应的热化学方程式为3ClO-(aq)=2Cl-(aq)+ClO (aq)+116kJ
C.上述离子中结合H+能力最强的是E
D.一定温度下,Cl2与NaOH 溶液反应产物中有A、B、D,则三者的浓度之比可能为10∶1∶2
9.立德粉ZnS·BaSO4(也称锌钡白),是一种常用白色颜料。以重晶石(BaSO4)为原料,可按如下工艺生产立
德粉:
在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡,该过程的化学方程式为__________________________。
回转炉尾气中含有有毒气体,生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为CO2和一种清洁能源气体,该反应
的化学方程式为_____________________________________________________。
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10.绿色化学在推动社会可持续发展中发挥着重要作用。某科研团队设计了一种熔盐液相氧化法制备高价铬
盐的新工艺,该工艺不消耗除铬铁矿、氢氧化钠和空气以外的其他原料,不产生废弃物,实现了Cr—Fe—
Al—Mg 的深度利用和Na+内循环。工艺流程如图:
回答下列问题:
(1)高温连续氧化工序中被氧化的元素是____________(填元素符号)。
(2)工序①的名称为____________________。
(3)滤渣的主要成分是___________(填化学式)。
(4)工序③中发生反应的离子方程式为______________________________。
(5)物质V 可代替高温连续氧化工序中的NaOH,此时发生的主要反应的化学方程式为
____________________________,可代替NaOH 的化学试剂还有_______(填化学式)。
(6)热解工序产生的混合气体最适宜返回工序_____________________(填“①”或“②”或“③”或“④”)
参与内循环。
(7)工序④溶液中的铝元素恰好完全转化为沉淀的pH 为____________________。(通常认为溶液中离子浓度
小于10-5mol•L-1为沉淀完全;A1(OH)3+OH-
Al(OH)4
-:K=100.63,Kw=10-14,Ksp[A1(OH)3]=10-33)
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