氧化还原方程式的书写及计算
——突破训练(一)
1.羟氨(NH2OH)是一种还原剂。将16.00 mL 0.05 mol·L-1的羟氨酸性溶液与足量硫酸铁在煮沸条件下反应,生成的Fe2+又恰好被24.00 mL 0.02 mol·L-1的酸性KMnO4溶液所氧化。在上述反应中,羟氨的氧化产物为( )
A.NO2 B.NO
C.N2O D.N2
2.Na2FeO4是一种高效多功能水处理剂,应用前景十分看好。一种制备Na2FeO4的方法可用化学方程式表示:2FeSO4+6Na2O2===2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑。对此反应下列说法中正确的是( )
A.2 mol FeSO4发生反应时,反应中共有10 mol电子转移
B.每生成16 g氧气就有1 mol Fe2+被还原
C.还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶3
D.氧化产物只有Na2FeO4
3.向含有Fe2+、I-、Br-的溶液中通入适量氯气,溶液中各种离子的物质的量变化如图K9-1所示。有关说法不正确的是 ( )
图K9-1
A.线段BC代表Fe3+物质的量的变化情况
B.原混合溶液中c(FeBr2)=6 mol/L
C.当通入Cl22 mol时,溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe2++2I-+2Cl22Fe3++I2+4Cl-
D.原溶液中n(Fe2+)∶n(I-)∶n(Br-)=2∶1∶3
4.(1)用浓硝酸清洗试管壁上的Ag,该反应的化学方程式为 。
(2)Na2S溶液长期放置有硫析出,原因为 (用离子方程式表示)。
(3)纤维素还原法制ClO2是一种新方法,其原理是纤维素水解得到的最终产物与NaClO3反应生成ClO2。完成反应的化学方程式:
□ +24NaClO3+12H2SO4 □ClO2↑+□CO2↑+18H2O+□ 。
(4)在某强酸性混合稀土溶液中加入H2O2,调节pH≈3,Ce3+通过反应形成Ce(OH)4沉淀得以分离。完成反应的离子方程式: □Ce3++□H2O2+□H2O□Ce(OH)4↓+□ 。
5.氧化还原反应在生产、生活中有着重要的应用。请按要求写出相应反应的化学方程式。
(1)将含SO2的废气通入含Fe2+(催化剂)的溶液中,常温下可使SO2转化为SO,其总反应为2SO2+O2+2H2O===2H2SO4。上述总反应分两步进行,第一步反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2O,写出第二步反应的离子方程式:______________________。
(2)pH=3.6时,碳酸钙与硫酸铝反应可制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)x(OH)6-2x]溶液。若溶液的pH偏高,则碱式硫酸铝产率降低且有气泡产生,用化学方程式表示其原因:
_________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)ClO2是一种高效安全的杀菌消毒剂。氯化钠电解法生产ClO2工艺原理示意图如下:
①写出氯化钠电解槽内发生反应的离子方程式:_______________________
________________________________________________________________________。
②写出ClO2发生器中的化学方程式,并标出电子转移的方向及数目:________________________________________________________________________。
③ClO2能将电镀废水中的CN-氧化成两种无毒气体,自身被还原成Cl-。写出该反应的离子方程式:_________________________________________________________________
____________________________________________________________________________。
6.建筑工地常用的NaNO2因外观和食盐相似,又有咸味,容易使人误食中毒。已知NaNO2能发生如下反应:
NaNO2+HI―→NO↑+I2+NaI+H2O
(1)配平上述化学方程式。
(2)上述反应的氧化剂是________;若有1 mol的还原剂被氧化,则反应中转移电子的数目是________。
(3)根据上述反应,可用试纸和生活中常见的物质进行实验,以鉴别NaNO2和NaCl,可选用的物质有:①水、②淀粉碘化钾试纸、③淀粉、④白酒、⑤食醋,选取上述物质进行实验,下列组合合适的是________(填字母)。
A.③⑤ B.②④
C.②⑤ D.①②③⑤
(4)某厂废液中,含有2%~5%的NaNO2,直接排放会造成污染,使用NH4Cl处理,能使NaNO2转化为不引起二次污染的N2,反应的化学方程式为_________________。
(5)请配平以下化学方程式:
____Al+____NaNO3+____NaOH===____NaAlO2+____N2↑+____
若反应过程中转移5 mol e-,则生成标准状况下N2的体积为________L。
7.(14分)按要求完成下列方程式。
(1)ZnSO4溶液中含有少量Fe2+和Mn2+,为了除去这两种离子,调节溶液pH为5,然
后加入高锰酸钾溶液,使之生成沉淀。已知高锰酸钾的还原产物是MnO2。请写出
该过程中两反应的离子方程式:________________________________。
(2)已知将浓盐酸滴入酸性高锰酸钾溶液中,产生黄绿色气体,而溶液的紫红色褪去。在一氧化还原反应的体系中,共有KCl、Cl2、浓硫酸、H2O、KMnO4、MnSO4、K2SO4七种物质。
①写出一个包含上述七种物质的氧化还原反应方程式: _________________
_____________________________________________。
②在反应后的溶液中加入NaBiO3(不溶于冷水),溶液又变为紫红色,Bi反应后变为无色的Bi3+。写出该实验中涉及反应的离子方程式: _________________
__________________________。
(3)已知在酸性介质中FeSO4能将+6价铬还原成+3价铬。写出Cr2与FeSO4溶液在酸性条件下反应的离子方程式:______________________________。
(4)用NaClO—NaOH溶液氧化AgNO3,制得高纯度的纳米级Ag2O2。写出该反应的离子方程式: ________________________________________________。
(5)温度高于200 ℃时,硝酸铝完全分解成氧化铝和两种气体(其体积比为4∶1),该反应的化学方程式为__________________________________________。
8.为验证氧化性Cl2>Fe3+>SO2,某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器和A中加热装置已省略,气密性已检验)。
实验过程:
Ⅰ.打开弹簧夹K1~K4,通入一段时间N2,再将T型导管插入分液漏斗B中,继续通入N2,然后关闭K1、K3、K4。
Ⅱ.打开活塞a,滴加一定量的浓盐酸,给A加热。
Ⅲ.当B中溶液变黄时,停止加热,关闭K2。
Ⅳ.打开活塞b,使约2 mL的溶液流入D试管中,检验其中的离子。
Ⅴ.打开K3和活塞c,加入70%的硫酸,一段时间后关闭K3。
Ⅵ.更新试管D,重复过程Ⅳ,检验B溶液中的离子。
(1)过程Ⅰ的目的是___________________________________________。
(2)棉花中浸润的溶液为_________________________________________。
(3)A中发生反应的化学方程式为__________________________________。
(4)若将制取的SO2通入酸性高锰酸钾溶液可使溶液褪色,其离子方程式为
___________________________________________。
9、研究发现钼酸钠可减缓金属的腐蚀速率。工业上利用钼精矿(主要成分是不溶于水的MoS2,含少量重金属化合物)制备钼酸钠晶体( Na2MoO4·2H2O)的途径如图所示:
回答下列问题:
途径①制备钼酸钠溶液,同时有SO42-生成,该反应的离子方程式为_____________。
10、某废催化剂含58.2%的SiO2、21.0%的ZnO、4.50%的ZnS和12.8%的CuS及少量的Fe3O4。某同学用15.0 g该废催化剂为原料,回收锌和铜。采用的实验方案如下,回答下列问题:
已知:ZnS与稀硫酸反应,且化合价不变; CuS既不溶解于稀硫酸,也不与稀硫酸反应
写出第二次浸出的化学反应方程式__________________________,
11、重铬酸钾是工业生产和实验室的重要氧化剂,工业上常用铬铁矿(主要成分为FeO·Cr2O3)为原料生产,实验室模拟工业法用铬铁矿制K2Cr2O7的主要工艺如下:
请回答下列问题:
(1)配平反应器①中的反应
____FeO·Cr2O3+ NaOH+ KClO3= Na2CrO4+ Fe2O3+ KCl+ H2O
(2)在反应器①中,除了有Na2CrO4生成,同时Fe2O3转变为NaFeO2,杂质SiO2、Al2O3与纯碱反应转变为可溶性盐,写出氧化铝与碳酸钠反应的化学方程式:______________。
(3)NaFeO2能发生强烈水解,在步骤②中生成沉淀而除去,写出该反应的化学方程式:______________。
12、以软锰矿粉(主要含MnO2,还含有少量的Fe2O3、Al2O3等杂质)为原料制取高纯MnO2的流程如下:
(1)酸浸时所发生主要反应的离子方程式为_____________。
(2)焙烧MnCO3的装置如下图所示:
焙烧时所发生反应的化学方程式为__________。
13、亚铁氰化钾(K4[Fe(CN)6])俗称黄血盐,易溶于水和丙酮,是食盐的一种抗结剂,用含NaCN(N显-3价)的废液合成黄血盐的主要工艺流程如图:
(1)在流程图“反应器”中发生的主要反应的方程式为_______________。
(2)电镀银时,电镀液不能直接用硝酸银溶液,可将其转变为K4[Ag2(CN)6]溶液,写出AgCl与黄血盐溶液制取电镀液的离子方程式_________________。
14、CoxFe3-xO4磁粉是一种比较好的高矫顽力磁粉。以FeSO4为原料制备CoxFe3-xO4的主要步骤如下:
步骤①是在FeSO4溶液中加入NaOH溶液,在40℃下搅拌生成FeOOH晶种。生成晶种的化学方程式为_______。