氧化还原方程式的书写及计算——突破训练（四）【解析版】.doc

氧化还原方程式的书写及计算 ‎——突破训练（四）‎ ‎1．向硫酸酸化的NaI溶液中逐滴加入NaBrO3溶液，当加入2.6 mol NaBrO3时，测得反应后溶液中溴和碘的存在形式及物质的量分别为：‎ 粒子 I2‎ Br2‎ IO 物质的量/mol ‎0.5‎ ‎1.3‎ 针对上述反应，下列说法正确的是(　　)‎ A．NaBrO3是氧化剂 B．氧化产物只有I2‎ C．该反应共转移电子的物质的量是12 mol D．参加反应的NaI为2.5 mol ‎【解析】选A　NaBrO3中溴元素由＋5价被还原生成0价，则NaBrO3是氧化剂，A正确；NaI中－1价碘离子被氧化生成0价的I2和＋5价的IO，则氧化产物为I2和IO，B错误；2.6 mol NaBrO3反应转移的电子为2.6 mol×(5－0)＝13 mol，C错误；根据电子守恒，生成IO的物质的量为＝2 mol，根据碘原子守恒可知，参加反应的NaI的物质的量为n(IO)＋2n(I2)＝2 mol＋0.5 mol×2＝3 mol，D错误。‎ ‎2．某离子反应涉及H2O、ClO－、NH、H＋、N2、Cl－六种粒子，其中c(NH)随反应进行逐渐减小。下列判断正确的是(　　)‎ A．反应的还原产物是N2‎ B．消耗1 mol氧化剂，转移电子3 mol C．氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3‎ D．反应后溶液的酸性明显增强 ‎【解析】选D　c(NH)随反应进行逐渐减小，NH为反应物，N2为生成物，氮元素化合价由－3价升高到0价，则离子方程式为3ClO－＋2NH===3H2O＋2H＋＋N2↑‎ ‎＋3Cl－。A项，该反应的还原产物是Cl－；B项，ClO－中氯元素的化合价由＋1价降到－1价，作氧化剂，消耗1 mol氧化剂，转移电子2 mol；C项，氧化剂与还原剂的物质的量之比是3∶2；D项，根据反应的离子方程式判断，反应后溶液的酸性明显增强。‎ ‎3．用“银 —Ferrozine”法检测室内甲醛含量的原理如下：‎ 下列说法错误的是(　　)‎ A．标准状况下，11.2 L CO2中含碳氧双键的数目为6.02×1023‎ B．30 g HCHO被氧化时转移电子数目为4×6.02×1023‎ C．反应①的化学方程式为2Ag2O＋HCHO===4Ag＋CO2＋H2O D．理论上，吸收的HCHO与消耗的Fe3＋的物质的量之比为4∶1‎ ‎【解析】选D　标准状况下，11.2 L CO2的物质的量是0.5 mol，其中含碳氧双键的数目为6.02×1023，A正确；甲醛中C元素化合价为0价，被氧化为CO2，碳元素的化合价从0价升高到＋4价，30 g HCHO的物质的量是1 mol，被氧化时转移电子的数目为4×6.02×1023，B正确；由流程图可知Ag2O与HCHO反应生成Ag、CO2和水，则反应的化学方程式为2Ag2O＋HCHO===4Ag＋CO2＋H2O，C正确；甲醛中碳元素的化合价从0价升高到＋4价，Fe元素的化合价由＋3价降低到＋2价，可得关系式：HCHO～4Ag～4Fe3＋，故理论上消耗的甲醛与Fe3＋的物质的量之比为1∶4，D错误。‎ ‎4．工业上将Na2CO3和Na2S以1∶2的物质的量之比配成溶液，再通入SO2，可制取Na2S2O3，同时放出CO2。在该反应中(　　)‎ A．硫元素既被氧化又被还原 B．氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2‎ C．每生成1 mol Na2S2O3，转移4 mol电子 D．相同条件下，每吸收10 m3 SO2就会放出2.5 m3 CO2‎ ‎【解析】选A　A项，在反应物Na2S中S元素的化合价为－2价，在SO2‎ 中S元素的化合价为＋4价，反应后生成的物质Na2S2O3中，S元素的化合价为＋2价，介于－2价与＋4价之间，因此硫元素既被氧化又被还原，正确；B项，根据题意可知在溶液中发生反应的化学方程式是Na2CO3＋2Na2S＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2，在反应中氧化剂SO2与还原剂Na2S的物质的量之比为4∶2＝2∶1，错误；C项，根据反应的化学方程式可知，每生成3 mol Na2S2O3，转移8 mol电子，则生成1 mol Na2S2O3，转移 mol电子，错误；D项，根据反应的化学方程式可知消耗的SO2与产生的CO2的物质的量之比是4∶1，但是由于SO2易溶于水，而CO2在水中溶解度较小，所以相同条件下，每吸收10 m3 SO2放出CO2的体积小于2.5 m3，错误。‎ ‎5.已知酸性K2Cr2O7溶液可与FeSO4反应生成Fe3＋和Cr3＋。现将硫酸酸化的K2Cr2O7溶液与FeSO4溶液混合，充分反应后再向所得溶液中加入KI溶液，混合溶液中Fe3＋的物质的量随加入的KI的物质的量的变化关系如图所示，下列说法中不正确的是(　　)‎ A．图中AB段的氧化剂为K2Cr2O7‎ B．图中BC段发生的反应为2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2‎ C．开始加入的K2Cr2O7为0.25 mol D．K2Cr2O7与FeSO4的物质的量之比为1∶3‎ ‎【解析】　根据图像，AB阶段Fe3＋的物质的量不变，说明Fe3＋没有参加反应，则AB段应为K2Cr2O7和KI的反应，K2Cr2O7为氧化剂，A正确；在BC段Fe3＋的物质的量逐渐减小，说明Fe3＋和I－反应，反应的离子方程式为2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，B正确；根据得失电子守恒可得反应的关系式 为K2Cr2O7～6Fe3＋～6I－，共消耗的n(I－)＝1.5 mol，则开始加入的K2Cr2O7的物质的量为1.5 mol×＝0.25 mol，C正确；在BC段反应消耗KI的物质的量是0.9 mol，则n(Fe2＋)＝n(I－)＝0.9 mol，K2Cr2O7与FeSO4的物质的量之比为0.25 mol∶0.9 mol＝5∶18，D错误。‎ ‎6.某离子反应中涉及H2O、ClO-、N、H+、N2、Cl-六种微粒。其中ClO-的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列判断正确的是 (　　)‎ A.该反应的还原剂是Cl-‎ B.反应后溶液的酸性明显增强 C.消耗1 mol还原剂,转移6 mol电子 D.氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3‎ ‎【解析】选B。由曲线变化图可知,随反应进行具有氧化性的ClO-物质的量减小,则ClO-为反应物,由氯元素守恒可知Cl-是生成物,根据所含有的N和N2,其中N有还原性,故N2是生成物,则反应的方程式应为3ClO-+2NN2↑+3H2O+‎ ‎3Cl-+2H+,Cl-为还原产物,A错误;反应生成H+,溶液酸性增强,B正确;氮元素化合价由-3价升高到0价,则消耗1 mol还原剂,转移3 mol电子,C错误;氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2,D错误。‎ ‎5.已知:2KMnO4+16HCl2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O;K2Cr2O7+14HCl2KCl+2CrCl3‎ ‎+3Cl2↑+7H2O;MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O。‎ ‎7.已知硫酸亚铁溶液中加入过氧化钠时发生反应:4Fe2++4Na2O2+6H2O ‎4Fe(OH)3↓+O2↑+8Na+,则下列说法正确的是 (　　)‎ A.该反应中Fe2+是还原剂,O2是还原产物 B.4 mol Na2O2在反应中共得到8NA个电子 C.Fe(OH)3是氧化产物,每生成4 mol Fe(OH)3反应过程中共转移电子6 mol D.反应过程中可以看到白色沉淀转化为灰绿色再转化为红褐色沉淀 ‎【解析】选C。该反应中Fe2+是还原剂,O2是氧化产物,A错误;过氧化钠中氧元素化合价既有升高又有降低,4 mol过氧化钠有1 mol作还原剂,3 mol作氧化剂,反应得到6 mol电子,B错误;Fe(OH)3是氧化产物,每生成4 mol Fe(OH)3反应过程中共转移6 mol电子,C正确;反应过程中Fe2+被氧化为Fe3+,看不到白色沉淀转化为灰绿色再转化为红褐色沉淀的现象,D错误。‎ ‎8.钒具有众多优良的性能,用途十分广泛,有金属“维生素”之称。完成下列填空:‎ ‎(1)将废钒催化剂(主要成分为V2O5)与稀硫酸、亚硫酸钾溶液混合,充分反应,所得溶液显酸性,溶液中含VO2+、K+、S等离子。写出该反应的化学方程式:__‎ ‎___________________________。 ‎ ‎(2)向上述所得溶液中加入KClO3溶液,充分反应后,溶液中新增加了V、Cl-。写出并配平该反应的离子方程式,并用单线桥法标出电子转移的数目和方向:_‎ ‎_______________________。 ‎ ‎(3)在20.00 mL的0.1 mol·L-1 V溶液中,加入0.195 g锌粉,恰好完全反应,则还原产物可能是__________________。 ‎ a.V　　　　b.V2+　　c.V　　d.VO2+‎ ‎(4)已知V2O5能和盐酸反应生成Cl2和VO2+。请再写一个离子方程式:________‎ ‎_______________________,说明还原性:S>Cl->VO2+。 ‎ ‎【解析】(1)V2O5在酸性条件下将亚硫酸钾氧化为硫酸钾,该反应的化学方程式为V2O5+K2SO3+2H2SO42VOSO4+K2SO4+2H2O。‎ ‎(2)KClO3将VO2+氧化为V,同时本身被还原为Cl-。‎ ‎(3)n(V)=20.00×10-3 L×0.1 mol·L-1=0.002 mol,n(Zn)=0.003 mol,V中 V的化合价为+5,设V在生成物中的化合价为x,根据得失电子守恒,0.003×2=‎ ‎0.002×(5-x),解得x=+2,选b。‎ ‎(4)V2O5能和盐酸反应生成Cl2和VO2+,故还原性Cl->VO2+,Cl2可以将S氧化成S,自身被还原为Cl-,反应的离子方程式为Cl2+S+H2O2Cl-+2H++S,说明还原性:S>Cl-。‎ 答案:(1)V2O5+K2SO3+2H2SO42VOSO4+K2SO4+2H2O ‎(2)‎ ‎(3)b ‎(4)Cl2+S+H2O2Cl-+2H++S ‎9.硼酸（H3BO3）是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等工艺。一种以硼镁矿（含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3）为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下：‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）在95 ℃“溶侵”硼镁矿粉，产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为_________。‎ ‎（2）在“沉镁”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的离子方程式为__________，‎ ‎【答案】 (1). NH3+NH4HCO3=(NH4)2CO3; ‎ ‎(2). 2Mg2++2H2O+3CO32-=Mg(OH)2∙MgCO3↓+2HCO3- ‎ ‎【解析】（1）根据流程图知硼镁矿粉中加入硫酸铵溶液产生的气体为氨气，用碳酸氢铵溶液吸收，反应方程式为：NH3+NH4HCO3=(NH4)2CO3;（2）沉镁过程中用碳酸铵溶液与Mg2+反应生成Mg(OH)2∙MgCO3，沉镁过程的离子反应为：2Mg2++2H2O+3CO32-=Mg(OH)2∙MgCO3↓+2HCO3-。‎ ‎10.N2O、NO和NO2等氮氧化物是空气污染物，含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。‎ ‎（1）N2O的处理。N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物，用特种催化剂能使N2O分解。NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O的化学方程式为________。‎ ‎（3）NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾气，可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同，NO转化为的转化率随NaClO溶液初始pH（用稀盐酸调节）的变化如图所示。‎ ‎①在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成Cl−和，其离子方程式为________。‎ ‎【答案】(1)2NH3+2O2N2O+3H2O (3) 3HClO+2NO+H2O3Cl−+2 NO3-+5H+ ‎ ‎【解析】‎ ‎（1）NH3与O2在加热和催化剂作用下发生氧化还原反应生成N2O，根据得失电子守恒和原子守恒可知反应有水生成，配平化学方程式为：2NH3+2O2N2O+3H2O；‎ ‎（3）在酸性的NaClO溶液中，次氯酸根离子和氢离子结合生成HClO，HClO和NO发生氧化还原反应生成NO3-和Cl-，根据得失电子守恒及电荷守恒、原子守恒，配平离子方程式为2NO+3HClO+H2O=2 NO3-+3 Cl-+5H+。‎ ‎11、高锰酸钾（KMnO4）是一种常用氧化剂，主要用于化工、防腐及制药工业等。以软锰矿（主要成分为MnO2）为原料生产高锰酸钾的工艺路线如下：‎ ‎“平炉”中发生的化学方程式为 。‎ ‎【答案】2MnO2+4KOH + O22K2MnO4+2H2O ‎【解析】根据流程图可知，在“平炉”中MnO2、KOH、O2在加热时会反应产生K2MnO4，根据质量守恒定律可知，另外一种生成物质是H2O，根据原子守恒、电子守恒可得发生的化学方程式为2MnO2+O2+4KOH2K2MnO4+2H2O 。‎ ‎12．亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效氧化剂、漂白剂。在NaOH溶液中ClO2与H2O2反应可以得到亚氯酸钠。‎ ‎(1)ClO2中氯元素的化合价是________；在制备亚氯酸钠的反应中ClO2作______(填“氧化剂”或“还原剂”)；若反应中生成1 mol NaClO2，转移电子的物质的量为______。‎ ‎(2)该反应的化学方程式为___________________________________________________。‎ ‎(3)科学家经研究发现NaClO2也可用于制取自来水消毒剂ClO2。在一定条件下，将Cl2通入填充有固体NaClO2的反应柱内，二者反应可制得ClO2。还原产物为________，当消耗标准状况下1.12 L Cl2时，制得ClO2________ g。‎ ‎【解析】(1)ClO2中氯元素的化合价是＋4价；在NaOH溶液中ClO2与H2O2反应可以得到NaClO2，氯元素化合价降低，ClO2作氧化剂；若反应中生成1 mol NaClO2，转移电子的物质的量为1 mol×(4－3)＝1 mol。‎ ‎(2)该反应的化学方程式为2ClO2＋H2O2＋2NaOH===2NaClO2＋O2↑＋2H2O。‎ ‎(3)Cl2与NaClO2反应制得ClO2，氯气作氧化剂，则还原产物应为NaCl；当消耗标准状况下1.12 L(即0.05 mol)Cl2时，转移电子的物质的量为0.05 mol×2＝0.1 mol，则可制得ClO2的物质的量为0.1 mol÷(4－3)＝0.1 mol，质量是0.1 mol×67.5 g·mol－1＝6.75 g。‎ 答案：(1)＋4　氧化剂　1 mol ‎(2)2ClO2＋H2O2＋2NaOH===2NaClO2＋O2↑＋2H2O ‎(3)NaCl　6.75‎ ‎13、锑(Sb)及其化合物在工业上有许多用途。以辉锑矿(主要成分为Sb2S3，还含有PbS、As2S3、CuO、SiO2等)为原料制备金属锑的工艺流程如图所示：‎ 已知：①浸出液中除含过量盐酸和SbCl5之外，还含有SbCl3、PbCl2、AsCl3、CuCl2等；‎ ‎ “浸出”时，Sb2S3发生反应的化学方程式为_______________。‎ ‎【答案】Sb2S3＋3SbCl5＝5SbCl3＋3S ‎【解析】根据题给信息，Sb2S3与SbCl5反应生成单质硫，浸出液中含有SbCl3；因此反应产生SbCl3和S；正确答案：Sb2S3＋3SbCl5＝5SbCl3＋3S。‎ ‎14、方铅矿的主要成分为PbS，含铅可达86.6%。以方铅矿为原料制备铅蓄电池的电极材料PbO2的工艺流程如图所示：‎ 步骤⑤中制备PbO2的离子方程式________。‎ ‎【答案】PbO+ClO－=PbO2+Cl ‎【解析】步骤⑤中PbO与次氯酸钠反应制备PbO2的离子方程式为PbO+ClO－=PbO2+Cl－。‎ ‎15、硒(34Se)与氧同主族，硒元素及其化合物与人体健康、工业生产密切相关。某科研小组以阳极泥(主要成分是Se，含有CuSe、Ag2Se等杂质)为原料，提炼硒的流程如下：‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)写出高温下用焦炭还原B的化学方程式___________________。‎ ‎(2)溶液C中析出硒的离子方程式____________________。‎ ‎(3)向Na2SeO3溶液中滴加稍过量的乙酸，其离子方程式为__________________。已知:Ka1(H2SeO3)=2.7×10-3、Ka2(H2SeO3)=2.5×10-8、Ka(CH3COOH)=1.8×10-5。‎ ‎【答案】Na2SeO4 +4CNa2Se +4CO↑2Se2- +O2 +2CO2=2Se↓+2CO32- (或2Se2- +O2 +4CO2 +2H2O=2Se↓‎ ‎+4HCO3-) SeO32-+CH3COOH=HSeO3- +CH3COO- ‎ ‎【解析】(1).A是Na2SeO3，通入空气后蒸干，得到的固体B是Na2SeO4，高温下用焦炭还原Na2SeO4得到Na2Se 和CO，根据得失电子守恒和原子守恒，该反应的化学方程式为：Na2SeO4 +4CNa2Se +4CO↑，故答案为：Na2SeO4 +4CNa2Se +4CO↑；‎ ‎(2)在滤液C中通入空气，氧气可把还原性强的Se2- 氧化为单质Se，通入CO2可以减弱反应后溶液的碱性，有利于Se的析出，依题意可知该反应的离子方程式为：2Se2- +O2 +2CO2=2Se↓+2CO32- (或2Se2- +O2 +4CO2 +2H2O=2Se↓+4HCO3-)，故答案为：2Se2- +O2 +2CO2=2Se↓+2CO32- (或2Se2- +O2 +4CO2 +2H2O=2Se↓+4HCO3-)；‎ ‎(3)由H2SeO3和CH3COOH的电离常数可知，酸性强弱的顺序为：H2SeO3＞CH3COOH＞HSeO3－，则向Na2SeO3溶液中滴加稍过量的乙酸，反应生成HSeO3－和CH3COO－，离子方程式为：SeO32-+CH3COOH=HSeO3－ +CH3COO－，故答案为：SeO32-+CH3COOH=HSeO3－ +CH3COO－。‎ ‎16. 高锰酸钾是一种典型的强氧化剂,在生产、生活中有广泛应用。‎ Ⅰ.在用KMnO4酸性溶液处理Cu2S和CuS的混合物时,发生的反应如下:①Mn+Cu2S+H+Cu2++SO2↑+Mn2++H2O(未配平)‎ ‎②Mn+CuS+H+Cu2++SO2↑+Mn2++H2O(未配平)‎ ‎(1)下列关于反应①的说法中错误的是　　　　(填序号)。 ‎ a.被氧化的元素是Cu和S b.氧化剂与还原剂的物质的量之比为8∶5‎ c.生成2.24 L(标准状况下)SO2,转移电子的物质的量是0.8 mol d.还原性的强弱关系是Mn2+>Cu2S ‎(2)标出反应②中电子转移的方向和数目:‎ Mn+　CuS Ⅱ.在稀硫酸中,Mn和H2O2也能发生氧化还原反应。‎ 氧化反应:H2O2-2e-2H++O2↑‎ 还原反应:Mn+5e-+8H+Mn2++4H2O ‎(3)反应中若有0.2 mol H2O2参加此反应,转移的电子为　　　mol。由上述反应得出的物质氧化性强弱的结论是　　>　　(填化学式)。 ‎ ‎(4)已知:2KMnO4+7H2O2+3H2SO4K2SO4+2MnSO4+6O2↑+10H2O,则被1 mol KMnO4氧化的H2O2是　　　　mol。‎ 答案Ⅰ.(1)d　(2)‎ Ⅱ.(3)0.4　KMnO4　H2O2(O2)　(4)2.5‎ ‎【解析】Ⅰ.(1)a项,铜元素的化合价由+1价升到+2价,硫元素的化合价由-2价升到+4价,均被氧化,正确;b项,设氧化剂的物质的量为x,还原剂的物质的量为y,则5x=(2+6)y,则=,正确;c项,当生成5 mol SO2时,转移电子40 mol,当有标准状况下2.24 L(0.1 mol)SO2生成时,转移电子0.8 mol,正确;d项,根据还原剂的还原性强于还原产物的还原性,可得还原性Cu2S>Mn2+,错误。(2)由反应②‎ 可得,锰元素化合价由+7价降到+2价,硫元素化合价由-2价升到+4价,根据得失电子守恒得。Ⅱ.(3)由H2O2-2e-2H++O2↑可知,0.2 mol H2O2参加反应转移0.4 mol电子。在该反应中Mn是氧化剂,H2O2是还原剂,故氧化性KMnO4>H2O2(或O2)。(4)根据得失电子守恒可知,1 mol KMnO4得5 mol 电子,而1 mol H2O2参加反应失去2 mol电子,故1 mol KMnO4可氧化2.5 mol H2O2。‎