(江蘇專用)2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題2 從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì) 1 第一單元 氧化還原反應(yīng)教案
《(江蘇專用)2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題2 從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì) 1 第一單元 氧化還原反應(yīng)教案》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(江蘇專用)2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題2 從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì) 1 第一單元 氧化還原反應(yīng)教案(26頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、(江蘇專用)2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題2 從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì) 1 第一單元 氧化還原反應(yīng)教案 1.熟悉常見元素的化合價。能根據(jù)化合價正確書寫化學(xué)式(分子式),或根據(jù)化學(xué)式判斷元素的化合價。 2.了解氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)。了解常見的氧化還原反應(yīng)。掌握常見氧化還原反應(yīng)的配平和相關(guān)計算。 氧化還原反應(yīng)的相關(guān)概 [知識梳理] 一、本質(zhì)和特征 電子轉(zhuǎn)移(得失或偏移) 化合價 二、相關(guān)概念及其關(guān)系 例如:反應(yīng)4HCl(濃)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O中,氧化劑是MnO2,氧化產(chǎn)物是Cl2,還原劑是濃HCl,還原產(chǎn)物是MnCl2;生成1 mo
2、l Cl2時轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2__mol,被氧化的HCl的物質(zhì)的量是2__mol。 三、電子轉(zhuǎn)移的表示方法 1.雙線橋法 2.單線橋法 四、常見氧化劑和還原劑 1.常見氧化劑 常見氧化劑包括某些非金屬單質(zhì)、含有高價態(tài)元素的化合物、過氧化物等。例如: 2.常見還原劑 常見還原劑包括活潑的金屬單質(zhì)、非金屬離子及低價態(tài)化合物、低價金屬陽離子、非金屬單質(zhì)及其氫化物等。例如: 3.具有中間價態(tài)的物質(zhì)既有氧化性,又有還原性。例如: 具有中間價態(tài)的物質(zhì) 氧化產(chǎn)物 還原產(chǎn)物 Fe2+ Fe3+ Fe SO SO S H2O2 O2 H2O 其中:
3、Fe2+、SO主要表現(xiàn)還原性,H2O2主要表現(xiàn)氧化性。 [自我檢測] 1.判斷正誤,正確的打“√”,錯誤的打“×”。 (1)(2016·高考全國卷Ⅲ,7C)次氯酸鹽具有氧化性,所以可用漂白粉漂白織物。( ) (2)[2015·高考全國卷Ⅰ,28(1)改編]大量的碘富集在海藻中,用水浸取后濃縮,再向濃縮液中加MnO2和H2SO4,即可得到I2。該反應(yīng)的還原產(chǎn)物為MnSO4(或Mn2+)。( ) (3)有單質(zhì)參加或有單質(zhì)生成的化學(xué)反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)。( ) (4)金屬陽離子一定只具有氧化性。( ) (5)氧化還原反應(yīng)中有一種元素被氧化時,一定有另一種元素被還原。( )
4、 (6)氧化還原反應(yīng)中的反應(yīng)物,不是氧化劑就是還原劑。( ) (7)某元素從游離態(tài)變?yōu)榛蠎B(tài),該元素可能被氧化也可能被還原。( ) 答案:(1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)× (7)√ 2.某一反應(yīng)體系中有反應(yīng)物和生成物共5種物質(zhì):S、H2S、HNO3、NO和H2O。已知水是生成物之一。 (1)該反應(yīng)中的還原劑是________。 (2)該反應(yīng)中的還原產(chǎn)物是________。 (3)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式,并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目:___________________________。 (4)若反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移了0.3 mol電子,則生成水的質(zhì)量是__
5、______。 解析:HNO3為常見的氧化劑,H2S為常見的還原劑,則NO為還原產(chǎn)物,S為氧化產(chǎn)物。S元素由-2價升高到0價,N元素由+5價降到+2價,運用得失電子守恒規(guī)律和觀察法可配平化學(xué)方程式。由(3)中的化學(xué)方程式可知,當(dāng)生成4 mol H2O時,轉(zhuǎn)移6 mol電子,所以當(dāng)轉(zhuǎn)移0.3 mol電子時,生成0.2 mol H2O,質(zhì)量為3.6 g。 答案:(1)H2S (2)NO (4)3.6 g (1)氧化還原反應(yīng)相關(guān)概念間的關(guān)系,熟記六個字:“升、失、氧;降、得、還”[元素化合價升高(降低)、失(得)電子,發(fā)生氧化(還原)反應(yīng)]。 (2)近幾年高考中??嫉囊恍┨厥馕镔|(zhì)中
6、元素化合價如下: CuFeS2:Cu(+2) Fe(+2) S(-2) K2FeO4:Fe(+6) Li2NH: N(-3) LiNH2:N(-3) AlN: N(-3) Si3N4:Si(+4) N(-3) Na2S2O3:S(+2) H2C2O4:C(+3) HCN:C(+2) N(-3) CuH:Cu(+1) H(-1) FeO:Fe[+(8-n)] S4O:S(+) Mg2B2O5·H2O:B(+3) NaBH4:B(+3) H(-1) CuCl:Cu(+1) MnOOH:Mn(+3) Fe3O4:Fe(+2、+3) (2018·
7、濟南高三模擬)某種飛船以N2H4和N2O4為動力源,發(fā)生反應(yīng):2N2H4+N2O4===3N2+4H2O,反應(yīng)溫度可高達2 700 ℃,對于該反應(yīng),下列說法正確的是( ) A.N2H4是氧化劑 B.N2O4是還原劑 C.N2既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物 D.每生成3 mol N2轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為16NA [解析] 該反應(yīng)實際上是不同價態(tài)的氮元素之間發(fā)生的歸中反應(yīng),N2H4是還原劑,N2O4是氧化劑,N2既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物,每生成3 mol N2轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為8NA,故C正確。 [答案] C 1 mol N2H4完全燃燒生成N2和H2O時,轉(zhuǎn)移電子數(shù)是________。
8、 解析:1 mol N2H4完全燃燒生成1 mol N2和2 mol H2O時,轉(zhuǎn)移4NA個電子。 答案:4NA(或2.408×1024) 解決氧化還原反應(yīng)相關(guān)概念題的解題思路 (1)理清概念間的關(guān)系,把握知識線索(詳見前面的知識梳理)。 (2)明確分析問題的方法思路:找變價、判類型、分升降、定其他。其中“找變價”是非常關(guān)鍵的一步,特別是不同反應(yīng)物中含有同種元素的氧化還原反應(yīng),必須弄清元素化合價的變化情況。基本方法是先標(biāo)出熟悉元素的化合價,再根據(jù)化合物中正負化合價的代數(shù)和為零的原則求解其他元素的化合價。 (3)有關(guān)電子轉(zhuǎn)移數(shù)目的判斷 關(guān)鍵是明確反應(yīng)中元素的化合價變化,找出氧化劑
9、或還原劑的物質(zhì)的量,以及1 mol氧化劑得電子的物質(zhì)的量或者1 mol還原劑失電子的物質(zhì)的量。例如: 題組一 氧化還原反應(yīng)的相關(guān)概念 1.(2017·高考北京卷)下列變化中,氣體被還原的是( ) A.二氧化碳使Na2O2固體變白 B.氯氣使KBr溶液變黃 C.乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色 D.氨氣使AlCl3溶液產(chǎn)生白色沉淀 解析:選B。二氧化碳與過氧化鈉反應(yīng),過氧化鈉中氧元素化合價既有升高又有降低,二氧化碳中的碳元素和氧元素化合價都不變,A項錯誤;溶液變黃說明有溴單質(zhì)生成,反應(yīng)后溴元素化合價升高,溴離子被氧化,氯氣被還原,B項正確;乙烯與溴的反應(yīng)是加成反應(yīng),
10、C項錯誤;氨氣與氯化鋁溶液反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀,是復(fù)分解反應(yīng),D項錯誤。 2.(2015·高考四川卷)下列物質(zhì)在生活中應(yīng)用時,起還原作用的是( ) A.明礬作凈水劑 B.甘油作護膚保濕劑 C.漂粉精作消毒劑 D.鐵粉作食品袋內(nèi)的脫氧劑 解析:選D。A.明礬中的Al3+發(fā)生水解生成膠體,膠體的表面積較大,能吸附水中的雜質(zhì),所以能起到凈水的作用,與氧化還原無關(guān),A項錯誤;B.甘油為丙三醇,屬于多羥基化合物,具有吸濕性,因此可作護膚保濕劑,與氧化還原無關(guān),B項錯誤;C.漂粉精能作消毒劑是因為它能生成HClO,HClO具有強氧化性,能殺菌消毒,并不是起還原作用,C項錯誤;D.鐵粉作食品袋內(nèi)的
11、脫氧劑,防止食品被氧化,起還原作用,D項正確。 3.制備氰氨基化鈣的化學(xué)方程式為CaCO3+2HCN===CaCN2+CO↑+H2↑+CO2↑,下列說法正確的是( ) A.氫元素被氧化,碳元素被還原 B.HCN是氧化劑,CaCO3是還原劑 C.CaCN2是氧化產(chǎn)物,H2為還原產(chǎn)物 D.CO為氧化產(chǎn)物,H2為還原產(chǎn)物 解析:選C。該題的最關(guān)鍵的一點是分析各元素的化合價變化,難點是確定碳元素在HCN和CaCN2中的化合價,從反應(yīng)物CaCO3到生成物CO2,碳的化合價均為+4價,沒有改變,再從生成物H2分析發(fā)現(xiàn)氫的化合價降低,顯然HCN中H得電子,HCN是氧化劑,而CaCO3中
12、的各元素化合價均無變化,則還原劑也必是HCN,其中的碳元素一定被氧化,在HCN中碳為+2價,CO中的碳也為 +2 價,則CaCN2中的碳為+4價,故CaCN2為氧化產(chǎn)物。 題組二 氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的表示方法及計算 4.(教材改編)下列標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目的化學(xué)方程式中正確的是________;其中屬于歧化反應(yīng)的是________,屬于歸中反應(yīng)的是____________,屬于部分氧化還原反應(yīng)的是____________。 解析:(1)中標(biāo)錯了轉(zhuǎn)移電子數(shù),應(yīng)為“12e-”;(2)中標(biāo)錯了“得”“失”,且轉(zhuǎn)移電子數(shù)應(yīng)為“e-”;(3)中KClO3的線橋指向錯誤,應(yīng)指向Cl
13、2,且轉(zhuǎn)移電子數(shù)應(yīng)為“5e-”;(4)中單線橋本身表示電子轉(zhuǎn)移方向,故不需標(biāo)注“得”或“失”。只有(5)正確。其余問題按概念判斷即可。 答案:(5) (2) (3) (3)(4)(5) 5.(2018·汕頭高三模擬)氮化鋁(AlN,Al和N的相對原子質(zhì)量分別為27和14)廣泛應(yīng)用于電子、陶瓷等工業(yè)領(lǐng)域,在一定條件下,AlN可通過反應(yīng)Al2O3+N2+3C2AlN+3CO合成。下列敘述正確的是( ) A.上述反應(yīng)中,N2是還原劑,Al2O3是氧化劑 B.上述反應(yīng)中,每生成1 mol AlN需轉(zhuǎn)移3 mol電子 C.AlN中氮元素的化合價為+3價 D.AlN的摩爾質(zhì)量為41 g 解
14、析:選B。反應(yīng)中氮元素由0價→-3價,碳元素由0價→+2價,所以N2是氧化劑,C是還原劑,每生成1 mol AlN轉(zhuǎn)移3 mol電子,AlN的摩爾質(zhì)量為41 g/mol。 氧化還原反應(yīng)的規(guī)律及應(yīng)用 [知識梳理] 1.守恒規(guī)律 氧化還原反應(yīng)中有物質(zhì)失電子必有物質(zhì)得電子,且得電子總數(shù)等于失電子總數(shù)?;蛘哒f氧化還原反應(yīng)中,有元素化合價升高必有元素化合價降低,且化合價降低總數(shù)等于升高總數(shù)。 2.價態(tài)歸中規(guī)律 同種元素不同價態(tài)之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)時可總結(jié)為“價態(tài)相鄰能共存,價態(tài)相間能歸中,歸中價態(tài)不交叉,低升高降只靠攏”。 。 3.強弱規(guī)律 氧化性較強的氧化劑跟還原性較
15、強的還原劑反應(yīng),生成還原性較弱的還原產(chǎn)物和氧化性較弱的氧化產(chǎn)物。 即:氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物; 還原性:還原劑>還原產(chǎn)物。 應(yīng)用:在適宜條件下,用氧化性較強的物質(zhì)制備氧化性較弱的物質(zhì),或用還原性較強的物質(zhì)制備還原性較弱的物質(zhì),也可用于比較物質(zhì)間氧化性或還原性的強弱,還可用于判斷某個反應(yīng)能否發(fā)生。 4.先后規(guī)律 (1)含義:越易失去電子的物質(zhì),失去后就越難得到電子;越易得到電子的物質(zhì),得到后就越難失去電子。一種氧化劑同時和幾種還原劑相遇時,與還原性最強的優(yōu)先發(fā)生反應(yīng);同理,一種還原劑同時與多種氧化劑相遇時,與氧化性最強的優(yōu)先發(fā)生反應(yīng),如FeBr2溶液中緩緩?fù)ㄈ隒l2時,發(fā)生離子反
16、應(yīng)的先后順序為2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,2Br-+Cl2===Br2+2Cl-。 (2)應(yīng)用:判斷物質(zhì)的穩(wěn)定性及反應(yīng)順序。 [自我檢測] 1.判斷正誤,正確的打“√”,錯誤的打“×”。 (1)強氧化劑與強還原劑混合不一定能發(fā)生氧化還原反應(yīng)。( ) (2)陽離子只有氧化性,陰離子只有還原性。( ) (3)元素的非金屬性越強,其氧化性越強,相應(yīng)單質(zhì)越活潑。( ) (4)向濃H2SO4中通入H2S氣體,1 mol濃硫酸轉(zhuǎn)移電子數(shù)可能是6NA,也可能是2NA。( ) (5)1 mol Cl2與Ca(OH)2 完全反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)是2NA。( ) (6)
17、1 mol KClO3與足量的濃鹽酸完全反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子數(shù)為6NA。( ) 解析:(4)H2SO4(濃)+3H2S===4S↓+4H2O H2SO4(濃)+H2S===SO2↑+S↓+2H2O 前一反應(yīng)中1 mol濃H2SO4轉(zhuǎn)移6NA個電子,后一反應(yīng)中轉(zhuǎn)移2NA個電子。 (5)Cl2既是氧化劑又是還原劑,1 mol Cl2和Ca(OH)2反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子數(shù)應(yīng)為NA。 (6)利用價態(tài)歸中規(guī)律, 所以轉(zhuǎn)移電子數(shù)應(yīng)為5NA。 答案:(1)√ (2)× (3)× (4)√ (5) × (6)× 2.往FeBr2溶液中緩緩?fù)ㄈ隒l2,哪種離子先被氧化?若改為FeI2呢? 答案:由于
18、還原性I->Fe2+>Br-,所以往FeBr2溶液中緩緩?fù)ㄈ隒l2,首先被氧化的是Fe2+;向FeI2溶液中緩緩?fù)ㄈ隒l2,首先被氧化的是I-。 守恒規(guī)律可用于計算和配平;強弱規(guī)律可用于判斷物質(zhì)的氧化性、還原性強弱,或用于判斷某個反應(yīng)能否發(fā)生;價態(tài)歸中規(guī)律可用于推測物質(zhì)的性質(zhì)及判斷元素價態(tài)變化情況,但注意只適用于同一元素的不同價態(tài)物質(zhì)在反應(yīng)時的判斷。 (1)[2016·高考全國卷Ⅰ,28(4)]“尾氣吸收”是吸收“電解”過程排出的少量ClO2。此吸收反應(yīng)中,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為______,該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物是____________。 (2)[2015·高考全國卷
19、Ⅱ,28(1)]工業(yè)上可用KClO3與Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2,該反應(yīng)氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為________。 (3)(2015·高考山東卷)向NaBr溶液中滴入少量氯水和苯,振蕩、靜置,溶液上層呈橙紅色,則Br-還原性________Cl-(填“強于”或“弱于”)。 [解析] (1)根據(jù)圖示,“尾氣吸收”時ClO2轉(zhuǎn)化為ClO,ClO2作氧化劑,則H2O2作還原劑,H2O2轉(zhuǎn)化為O2,由ClO2ClO、H2O2O2,根據(jù)得失電子守恒,氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為2∶1,氧化產(chǎn)物為O2。 (2)根據(jù)元素化合價的變化知,1 mol KClO3變成1 mol ClO
20、2得到1 mol電子,1 mol Na2SO3變成1 mol SO失去2 mol電子,根據(jù)得失電子守恒該反應(yīng)中氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為2∶1。 (3)溶液上層呈橙紅色,說明Cl2與NaBr反應(yīng)生成了Br2與NaCl,則Br-還原性強于Cl-。 [答案] (1)2∶1 O2 (2)2∶1 (3)強于 (1)次磷酸(H3PO2)是一種精細磷化工產(chǎn)品,具有較強還原性。H3PO2及NaH2PO2均可將溶液中的Ag+還原為銀,從而可用于化學(xué)鍍銀。利用H3PO2進行化學(xué)鍍銀反應(yīng)中,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為4∶1,則氧化產(chǎn)物為________(填化學(xué)式)。 (2)1 mol Na2S2
21、O3與足量稀硫酸反應(yīng)時,氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為________。 解析:(1)根據(jù)H3PO2與Ag+反應(yīng)中兩者物質(zhì)的量之比為1∶4,4 mol Ag+在反應(yīng)中得到4 mol e-,1 mol H3PO2則失去4 mol e-,則產(chǎn)物中P元素顯+5價,故氧化產(chǎn)物為H3PO4。 (2)根據(jù)反應(yīng)物與生成物中變價元素的化合價,可配平化學(xué)方程式:Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,即氧化產(chǎn)物(SO2)與還原產(chǎn)物(S)的物質(zhì)的量之比為 1∶1。 答案:(1)H3PO4 (2)1∶1 氧化還原反應(yīng)規(guī)律題的解題步驟 首先分析題意的考查點,再確定用什么
22、規(guī)律解決問題。涉及“幾種元素被氧化(或還原)”或“誰先被氧化(或還原)”問題,必然用強弱規(guī)律解答;涉及電子轉(zhuǎn)移數(shù)或氧化還原比例問題,必然用守恒規(guī)律解答;涉及能否發(fā)生某某反應(yīng),一般屬于強弱規(guī)律,而判斷同種元素的不同價態(tài)的物質(zhì)之間反應(yīng)的化合價變化問題,則要依據(jù)價態(tài)歸中或歧化規(guī)律。 題組一 守恒規(guī)律的應(yīng)用 1.若(NH4)2SO4在強熱時分解的產(chǎn)物是SO2、N2、NH3和H2O,則該反應(yīng)中化合價發(fā)生變化和未發(fā)生變化的N原子數(shù)之比為( ) A.1∶4 B.1∶2 C.2∶1 D.4∶1 解析:選B。配平該反應(yīng):3(NH4)2SO43SO2↑+4NH3↑+N2↑
23、+6H2O,從而推斷出化合價變化和未變化的N原子個數(shù)之比為1∶2。 2.(2018·成都檢測)在硫酸鐵電化浸出黃銅礦精礦工藝中,有一主要反應(yīng):CuFeS2+4Fe3+===Cu2++5Fe2++2S,反應(yīng)結(jié)束后,經(jīng)處理獲得單質(zhì)硫x mol。下列說法正確的是( ) A.反應(yīng)中硫元素被氧化,所有鐵元素均被還原 B.氧化劑是Fe3+,氧化產(chǎn)物是Cu2+ C.反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為x mol D.反應(yīng)結(jié)束后,測得溶液中三種金屬離子的總物質(zhì)的量為y mol,則原Fe3+的總物質(zhì)的量為(y-x) mol 解析:選D。CuFeS2中Cu、Fe均為+2價,S為-2價,,F(xiàn)e3+為氧化劑,Cu
24、FeS2為還原劑,S為氧化產(chǎn)物,A、B錯誤;生成x mol單質(zhì)硫時轉(zhuǎn)移2x mol電子,C錯誤;生成x mol單質(zhì)硫,則參加反應(yīng)的Fe3+的物質(zhì)的量為2x mol,生成n(Cu2+)=x mol,n(Fe2+)=x mol,溶液中剩余n(Fe3+)=y(tǒng)-x-x=(y-3x) mol,則原Fe3+的總物質(zhì)的量n(Fe3+)=(y-x) mol。 題組二 價態(tài)歸中規(guī)律的應(yīng)用 3.在KClO3+6HCl(濃)===KCl+3Cl2↑+3H2O的反應(yīng)中, 被氧化的氯與被還原的氯的原子個數(shù)比為( ) A.1∶6 B.6∶1 C.1∶5 D.5∶1 解析:選D。據(jù)“價態(tài)歸中,互不交叉
25、”規(guī)律, KClO3中的Cl元素和HCl中的Cl元素發(fā)生歸中反應(yīng),生成零價態(tài)的Cl2,用雙線橋法標(biāo)出電子得失情況如下: 4.已知G、Q、X、Y、Z均為含氯元素的化合物,在一定條件下有下列轉(zhuǎn)化關(guān)系(未配平): ①G―→Q+NaCl ②Q+H2OX+H2 ③Y+NaOH―→G+Q+H2O ④Z+NaOH―→Q+X+H2O 這五種化合物中Cl元素化合價由低到高的順序是( ) A.G、Y、Q、Z、X B.X、Z、Q、G、Y C.X、Z、Q、Y、G D.G、Q、Y、Z、X 解析:選A。由①得出Q價態(tài)高于G,因為G必介于Q和-1價的Cl之間,-1價為氯元素的最低價;將該結(jié)論
26、引用到③,Y介于Q與G之間,故有Q價態(tài)高于Y,Y價態(tài)高于G;分析②:H2O中的H化合價降低,則Q中的氯元素轉(zhuǎn)變?yōu)閄中的氯元素,化合價必升高,則得出X價態(tài)高于Q;最后分析④:Z介于Q、X之間,則X價態(tài)高于Z,Z價態(tài)高于Q。 題組三 強弱規(guī)律,先后規(guī)律的應(yīng)用 5.常溫下,在溶液中能發(fā)生如下反應(yīng):①2A2++B2===2A3++2B-;②16H++10Z-+2XO===2X2++5Z2+8H2O;③2B-+Z2===B2+2Z-。由此判斷下列說法錯誤的是( ) A.Z2+2A2+===2A3++2Z-反應(yīng)可以進行 B.Z元素在②③反應(yīng)中均被還原 C.氧化性由強到弱的順序是XO、Z2、B
27、2、A3+ D.還原性由強到弱的順序是A2+、B-、Z-、X2+ 解析:選B。根據(jù)氧化還原反應(yīng)中氧化劑的氧化性>氧化產(chǎn)物的氧化性,還原劑的還原性>還原產(chǎn)物的還原性,由反應(yīng)方程式可知C、D正確,A項的反應(yīng)可以進行。Z元素在反應(yīng)②中被氧化,在反應(yīng)③中被還原。 6.(2018·福州高三一模)向含S2-、Fe2+、Br-、I-各0.1 mol的溶液中通入Cl2,通入Cl2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)和溶液中相關(guān)離子的物質(zhì)的量關(guān)系圖正確的是( ) 解析:選C。還原性:S2->I->Fe2+>Br-,所以發(fā)生反應(yīng)的順序:①Cl2+S2-===S↓+2Cl-,②Cl2+2I-===I2+2Cl-,③Cl
28、2+2Fe2+===2Fe3++2Cl-,④Cl2+2Br-===Br2+2Cl-。 氧化性與還原性的強弱比較 1.根據(jù)元素在周期表中的位置判斷 (1)同主族元素,從上到下對應(yīng)原子金屬性逐漸增強,非金屬性逐漸減弱。 (2)同周期元素,從左向右對應(yīng)原子金屬性逐漸減弱,非金屬性逐漸增強。 2.根據(jù)金屬活動性順序表判斷 按照金屬活動性順序表,排在前面的金屬元素其單質(zhì)的還原性強,排在后面的金屬元素其陽離子的氧化性強。 3.根據(jù)氧化還原反應(yīng)的方程式判斷 對于氧化還原反應(yīng)一般有如下對應(yīng)關(guān)系: 氧化劑+還原劑===還原產(chǎn)物+氧化產(chǎn)物 則氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物;還原性:還原
29、劑>還原產(chǎn)物。 例如:根據(jù)K2Cr2O7+14HCl(濃)===2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O 可以判斷:在酸性條件下,氧化性:K2Cr2O7>Cl2,還原性:濃HCl>CrCl3。 4.根據(jù)與同一物質(zhì)反應(yīng)的情況(反應(yīng)條件、劇烈程度等)判斷 當(dāng)不同的氧化劑作用于同一還原劑時,若氧化產(chǎn)物價態(tài)相同,可根據(jù)反應(yīng)條件要求的高低來進行判斷,反應(yīng)條件要求越低,性質(zhì)越強;若氧化產(chǎn)物價態(tài)不同,則價態(tài)越高,氧化劑的氧化性越強。 5.根據(jù)原電池、電解池的電極反應(yīng)判斷 (1)兩種不同的金屬構(gòu)成原電池的兩極,還原性:一般負極金屬>正極金屬。 (2)在電解過程中,氧化性越強的金屬陽離子優(yōu)先在陰
30、極放電,還原性越強的非金屬陰離子優(yōu)先在陽極放電。 6.根據(jù)微粒反應(yīng)過程中能量變化判斷 (1)當(dāng)H2+X2===2HX(放出熱量Q1),H2+Y2===2HY(放出熱量Q2),若Q1>Q2,則X2的氧化性比Y2的氧化性強;X-的還原性比Y-的還原性弱。 (2)當(dāng)幾種原子獲得相同數(shù)目的電子形成具有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的陰離子時,放出的能量越多,或形成的離子穩(wěn)定性越強,則該原子的氧化性越強,反之越弱。 (3)元素的原子失去相同的電子形成陽離子時,吸收的能量越少,說明失電子越容易,其還原性越強。 7.根據(jù)物質(zhì)濃度或溶液酸堿性判斷 某些物質(zhì)的氧化性、還原性與溶液的酸堿性也有關(guān)。KMnO4的氧化性按堿性、
31、中性、酸性條件逐漸增強;NO在中性條件下無強氧化性,但在酸性條件下具有強氧化性。 氧化還原反應(yīng)方程式的配平與計算 [知識梳理] 1.氧化還原反應(yīng)方程式的配平原則 2.一般氧化還原反應(yīng)方程式的配平——化合價升降法 3.氧化還原反應(yīng)的計算 n(氧化劑)×變價原子個數(shù)×化合價變化值=n(還原劑)×變價原子個數(shù)×化合價變化值。 [自我檢測] 1.(教材改編)根據(jù)FeS2+O2―→Fe2O3+SO2回答下列問題: (1)1分子還原劑化合價升高總數(shù)為________,1分子氧化劑化合價降低總數(shù)為________。 (2)配平后各物質(zhì)的系數(shù)依次為_____________
32、________________________________。 解析:依據(jù)氧化還原基本概念及化合價的變化情況判斷、配平即可。 答案:(1)11 4 (2)4、11、2、8 2.配平下列方程式: (1)________KI+________KIO3+________H2SO4===________I2+________K2SO4+________H2O (2)__________MnO+__________H++__________Cl-===________Mn2++________Cl2↑+________H2O (3)__________P4+__________KOH+_
33、_________H2O===__________K3PO4+__________PH3 (4)________ClO-+________Fe(OH)3+________===________Cl-+________FeO+________H2O 答案:(1)5 1 3 3 3 3 (2)2 16 10 2 5 8 (3)2 9 3 3 5 (4)3 2 4OH- 3 2 5 (1)注意特殊物質(zhì)中元素的化合價,如CuFeS2中銅、鐵元素的化合價都為+2,硫元素的化合價為-2;FeS2中硫元素的化合價為-1;K2FeO4中鐵元素的化合價為+6等。 (2)填空配平化學(xué)方程式時,化
34、學(xué)計量數(shù)“1”也必須填寫在空格里。 (3)依據(jù)得失電子守恒列等式時不要忽略變價原子的個數(shù)?!? (1)[2017·高考全國卷Ⅱ,28(2)]將水樣與Mn(OH)2堿性懸濁液(含有KI)混合,反應(yīng)生成MnO(OH)2,實現(xiàn)氧的固定。“氧的固定”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________。 (2)[2017·高考全國卷Ⅲ,28(2)]工業(yè)上常將含砷廢渣(主要成分為As2S3)制成漿狀,通入O2氧化,生成H3AsO4和單質(zhì)硫。寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:______________________。 (3)[2016·高考全國卷Ⅰ,28(1)(2)]NaClO
35、2是一種重要的殺菌消毒劑,也常用來漂白織物等,其一種生產(chǎn)工藝如下: ①NaClO2中Cl的化合價為________。 ②寫出“反應(yīng)”步驟中生成ClO2的化學(xué)方程式:________________________。 [解析] (1)根據(jù)水樣與Mn(OH)2堿性懸濁液反應(yīng)生成MnO(OH)2,可寫出固氧的反應(yīng)為2Mn(OH)2+O2===2MnO(OH)2。(2)由題意可知:As2S3+O2―→H3AsO4+S,1 mol As2S3總共升高10價,1 mol O2降低4價。先根據(jù)化合價升降總數(shù)相等配平:2As2S3+5O2―→4H3AsO4+6S,再考慮質(zhì)量守恒,反應(yīng)前少12H、6O
36、,所以反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2As2S3+5O2+6H2O===4H3AsO4+6S。(3)①根據(jù)化合物中各元素化合價代數(shù)和等于0,計算出NaClO2中氯元素化合價為+3。②從流程圖看出,反應(yīng)物是氯酸鈉、二氧化硫、硫酸,產(chǎn)物為硫酸氫鈉、二氧化氯,根據(jù)得失電子守恒、原子守恒配平化學(xué)方程式:2NaClO3+SO2+H2SO4===2ClO2+2NaHSO4。 [答案] (1)2Mn(OH)2+O2===2MnO(OH)2 (2)2As2S3+5O2+6H2O===4H3AsO4+6S (3)①+3 ②2NaClO3+SO2+H2SO4===2ClO2+ 2NaHSO4 (1)[2016
37、·高考全國卷Ⅰ,27(4)]+6價鉻的化合物毒性較大,常用NaHSO3將廢液中的Cr2O還原成Cr3+,該反應(yīng)的離子方程式為____________________________________。 (2)[2015·高考全國卷Ⅱ,28(1)(3)改編]二氧化氯(ClO2,黃綠色易溶于水的氣體)是高效、低毒的消毒劑。工業(yè)上可用KClO3與Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2,該反應(yīng)的離子方程式為_____________________________________。 若在錐形瓶中用KI、H2SO4來測定制得的ClO2的含量,則錐形瓶內(nèi)反應(yīng)的離子方程式為______________
38、______________________。 解析:(1)根據(jù)題意,氧化劑是Cr2O,還原劑是HSO,氧化產(chǎn)物是SO,還原產(chǎn)物是Cr3+。根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒和原子守恒配平離子方程式:Cr2O+3HSO+5H+===2Cr3++3SO+4H2O。 (2)根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒,氯元素的化合價從+5價降到+4價,得1個電子,硫元素的化合價從+4價升高到+6價,失去2個電子,然后再根據(jù)電荷守恒和原子守恒寫出離子方程式。ClO2能把碘離子氧化為碘單質(zhì),自身被還原為氯離子。 答案:(1)Cr2O+3HSO+5H+===2Cr3++3SO+4H2O (2)2ClO+SO+2H+=
39、==2ClO2↑+SO+H2O 2ClO2+10I-+8H+===2Cl-+5I2+4H2O 1.配平化學(xué)方程式的基本技巧 (1)全變從左邊配:氧化劑、還原劑中某元素化合價全變的,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)缺項配平法:先使得失電子數(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)物這邊缺負電荷,一般加OH-,生成物一邊加水。然后進行兩邊電荷數(shù)配平?!? (4)當(dāng)方程式中有多個缺項時,應(yīng)根據(jù)化合價的變化找準(zhǔn)氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物。 2.應(yīng)用電子守恒法解題的
40、思維流程 (1)“一找各物質(zhì)”: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)“二定得失數(shù)”:確定一個原子或離子得失電子數(shù)(注意化學(xué)式中的原子個數(shù))。 (3)“三列關(guān)系式”:根據(jù)題中物質(zhì)的物質(zhì)的量和得失電子守恒列出關(guān)系式:n(氧化劑)×變價原子個數(shù)×化合價變化值=n(還原劑)×變價原子個數(shù)×化合價變化值。 題組一 氧化還原反應(yīng)方程式的配平 1.(1)(2016·高考天津卷)酸性條件下,MnO(OH)2將I-氧化為I2:MnO(OH)2+I-+H+―→Mn2++I2+H2O(未配平)。配平該反應(yīng)的方程式,其化學(xué)計量數(shù)依次為________________。 (2)(20
41、16·高考江蘇卷)納米鐵粉可用于處理地下水中的污染物。一定條件下,向FeSO4溶液中滴加堿性NaBH4溶液,溶液中BH(B元素的化合價為+3)與Fe2+反應(yīng)生成納米鐵粉、H2和B(OH),其離子方程式為______________________。 答案:(1)1,2,4,1,1,3 (2)2Fe2++BH+4OH-===2Fe+2H2↑+B(OH) 2.(1)在某強酸性混合稀土溶液中加入H2O2,調(diào)節(jié)pH≈3,Ce3+通過下列反應(yīng)形成Ce(OH)4沉淀得以分離。完成反應(yīng)的離子方程式: Ce3++H2O2+H2O===Ce(OH)4↓+________ (2)完成下列離子方程式:
42、①Fe(OH)2+ClO-+______===Fe(OH)3+Cl- ②Mn2++ClO+H2O===MnO2↓+Cl2↑ +________ ③P+FeO+CaOCa3(PO4)2+Fe 答案:(1)2 1 6 2 6 H+ (2)①2 1 1 H2O 2 1 ②5 2 4 5 1 8 H+ ③2 5 3 1 5 題組二 信息型氧化還原反應(yīng)方程式的書寫 3.二氧化氯(ClO2)是一種高效、廣譜、安全的殺菌、消毒劑。氯化鈉電解法是一種可靠的工業(yè)生產(chǎn)ClO2方法。 該法工藝原理示意圖如下。其過程是將食鹽水在特定條件下電解得到的氯酸鈉(NaClO3)與鹽酸反應(yīng)生成ClO2。發(fā)生
43、器中生成ClO2的化學(xué)方程式為_______________________。 答案:2NaClO3+4HCl===2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O 4.地下水中硝酸鹽造成的氮污染已成為一個世界性的環(huán)境問題。文獻報道某課題組模擬地下水脫氮過程,利用Fe粉和KNO3溶液反應(yīng),探究脫氮原理及相關(guān)因素對脫氮速率的影響。 上圖表示足量Fe粉還原上述KNO3溶液過程中,測出的溶液中相關(guān)離子濃度、pH隨時間的變化關(guān)系(部分副反應(yīng)產(chǎn)物曲線略去)。請根據(jù)圖中信息寫出t1時刻前該反應(yīng)的離子方程式:___________________________________。 答案:4Fe+
44、NO+10H+===4Fe2++NH+3H2O 題組三 氧化還原反應(yīng)的計算 5.(1)[2016·高考全國卷Ⅲ,28(2)]以硅藻土為載體的五氧化二釩(V2O5)是接觸法生產(chǎn)硫酸的催化劑。從廢釩催化劑中回收V2O5既避免污染環(huán)境又有利于資源綜合利用。廢釩催化劑的主要成分為 物質(zhì) V2O5 V2O4 K2SO4 SiO2 Fe2O3 Al2O3 質(zhì)量 分?jǐn)?shù)/% 2.2~ 2.9 2.8~ 3.1 22~ 28 60~ 65 1~2 <1 以下是一種廢釩催化劑回收工藝路線: “氧化”中欲使3 mol的VO2+變成VO,則需要氧化劑KClO3至少為
45、________mol。 (2)(2016·高考江蘇卷)過氧化鈣(CaO2·8H2O)是一種在水產(chǎn)養(yǎng)殖中廣泛使用的供氧劑。水中溶解氧的測定方法如下:向一定量水樣中加入適量MnSO4和堿性KI溶液,生成MnO(OH)2沉淀,密封靜置;加入適量稀H2SO4,待MnO(OH)2與I-完全反應(yīng)生成Mn2+和I2后,以淀粉作指示劑,用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點。測定過程中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下: O2MnO(OH)2I2S4O ①寫出O2將Mn2+氧化成MnO(OH)2的離子方程式:_______________。 ②取加過一定量CaO2·8H2O的池塘水樣100.00 mL,按上述方法測定水
46、樣的溶解氧,消耗0.010 00 mol·L-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液13.50 mL。計算該水樣中的溶解氧(用mg·L-1表示),寫出計算過程。 解析:(1)3 mol VO2+變?yōu)閂O,共失去3 mol電子,而1 mol ClO變?yōu)镃l-得到6 mol電子,所以需要0.5 mol氯酸鉀。 (2)①O2將Mn2+氧化為MnO(OH)2的離子方程式為O2+2Mn2++4OH-===2MnO(OH)2↓。②根據(jù)2Mn2++O2+4OH-===2MnO(OH)2↓、MnO(OH)2+2I-+4H+===Mn2++I2+3H2O、I2+2S2O===2I-+S4O,可得關(guān)系式:O2~2MnO(O
47、H)2~2I2~4S2O,則n(O2)=n(S2O)=×0.010 00 mol·L-1×0.013 5 L=3.375×10-5mol,故水樣中的溶解氧= =10.80 mg·L-1。 答案:(1)0.5 (2)①2Mn2++O2+4OH-===2MnO(OH)2↓ ②在100.00 mL水樣中 I2+2S2O===2I-+S4O n(I2)= = =6.750×10-5mol, n[MnO(OH)2]=n(I2)=6.750×10-5mol, n(O2)=n[MnO(OH)2]=×6.750×10-5mol =3.375×10-5mol, 水中溶解氧= =10
48、.80 mg·L-1。 (1)離子型氧化還原方程式的配平要遵循原子守恒、電荷守恒及得失電子守恒。 (2)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。 [課后達標(biāo)檢測] 一、選擇題 1.下列說法中正確的是( ) A.強氧化劑和弱還原劑易發(fā)生氧化還原反應(yīng) B.實驗室制氯氣的反應(yīng)中,氯離子通過還原反應(yīng)生成氯氣 C.由Cu(OH)2生成Cu2O時
49、,銅元素被還原了 D.I-、Br-、Cl-的還原性依次減弱,氧化性依次增強 解析:選C。A項,強氧化劑和弱還原劑不易發(fā)生氧化還原反應(yīng),A錯;B項,氯離子通過氧化反應(yīng)生成氯氣,B錯;D項,I-、Br-、Cl-的還原性依次減弱,但無氧化性,D錯。 2.下列實驗中,顏色的變化與氧化還原反應(yīng)有關(guān)的是( ) A.往紫色石蕊試液中加入鹽酸,溶液變紅 B.飽和FeCl3溶液在沸水中變成紅褐色膠體 C.向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液,生成的沉淀由白色變成灰綠色,最后變成紅褐色 D.SO2使滴有酚酞的NaOH溶液褪色 解析:選C。向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液,首先得到白色沉淀Fe(O
50、H)2,F(xiàn)e(OH)2迅速與空氣中的O2發(fā)生氧化還原反應(yīng)得到紅褐色的Fe(OH)3。 3.(2018·廣東六校聯(lián)考)下列氧化還原反應(yīng)中,實際參加反應(yīng)的氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比正確的是( ) ①KClO3+6HCl(濃)===KCl+3Cl2↑+3H2O;1∶6 ②3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;2∶3 ③SiO2+3CSiC+2CO↑;1∶2 ④3NO2+H2O===2HNO3+NO;2∶1 A.①③ B.②③ C.②④ D.①④ 解析:選B。本題主要考查氧化還原反應(yīng)的實質(zhì)。結(jié)合氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒原理可
51、知,反應(yīng)①中比例為1∶5;反應(yīng)④中比例為1∶2。 4.(2016·高考上海卷)下列化工生產(chǎn)過程中,未涉及氧化還原反應(yīng)的是( ) A.海帶提碘 B.氯堿工業(yè) C.氨堿法制堿 D.海水提溴 解析:選C。A項,海帶提碘是I-→I2,碘元素被氧化;B項,氯堿工業(yè)反應(yīng)原理:2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑,氯元素發(fā)生氧化反應(yīng),氫元素發(fā)生還原反應(yīng);C項,氨堿法制堿原理:NaCl+NH3+H2O+CO2===NaHCO3+NH4Cl,為復(fù)分解反應(yīng);D項,海水提溴是Br-→Br2,溴元素被氧化。 5.已知下述三個實驗中的物質(zhì)均能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。 ① ② ③ 將鐵釘放入
52、硫酸銅溶液中 向硫酸亞鐵溶液中滴入幾滴濃硝酸 將鐵釘放入氯化鐵溶液中 下列判斷正確的是( ) A.實驗①和③中的鐵釘只作還原劑 B.上述實驗證明氧化性:Fe3+>Fe2+>Cu2+ C.實驗②中Fe2+既顯氧化性又顯還原性 D.實驗③中反應(yīng)的離子方程式為Fe+Fe3+===2Fe2+ 解析:選A。實驗①中鐵釘置換出銅,鐵釘作還原劑,實驗③中鐵釘被Fe3+氧化,鐵釘作還原劑,A正確。由實驗①可知氧化性:Cu2+>Fe2+,B錯誤。實驗②中Fe2+被硝酸氧化為Fe3+,F(xiàn)e2+是還原劑,C錯誤。實驗③中的離子方程式的電荷不守恒,正確的離子方程式為Fe+2Fe3+===3Fe2+,
53、D錯誤。
6.(2018·永豐高三調(diào)研)新型納米材料氧缺位鐵酸鹽(MFe2Ox)(3 54、為氧化劑,MFe2Ox為還原劑,體現(xiàn)其還原性;C項,由B項可知,SO2和NO2表現(xiàn)了氧化性;D項,SO2和NO2發(fā)生了還原反應(yīng)。
7.等物質(zhì)的量的下列化合物與足量濃鹽酸反應(yīng),得到氯氣物質(zhì)的量最多的是( )
已知:MnO+H++Cl-Mn2++Cl2↑+H2O(未配平)
ClO+H++Cl-Cl2↑+H2O(未配平)
ClO-+H++Cl-Cl2↑+H2O(未配平)
A.KClO3 B.KMnO4
C.MnO2 D.Ca(ClO)2
解析:選A。根據(jù)得失電子守恒可知,選項中物質(zhì)的量相等的四種物質(zhì)得電子,而濃鹽酸中Cl-失電子,等物質(zhì)的量的物質(zhì)得到的電子越多,生成的氯氣 55、越多,A、B選項中,1 mol物質(zhì)均得到5 mol電子,但是氯酸鉀中的氯元素也轉(zhuǎn)化成了氯氣,所以A正確。
8.在一定條件下,RO和F2可發(fā)生如下反應(yīng):RO+F2+2OH-===RO+2F-+H2O,從而可知在RO中,元素R的化合價是( )
A.+4價 B.+5價
C.+6價 D.+7價
解析:選B。所有的離子反應(yīng)均遵循質(zhì)量守恒和電荷守恒,對于氧化還原反應(yīng)的離子反應(yīng),還遵循得失電子守恒。往往可以根據(jù)這三個守恒判斷離子方程式的正誤或進行有關(guān)化合價的計算。
方法1:根據(jù)電荷守恒有n+1×2=1+1×2,n=1。
設(shè)元素R在RO中的化合價為x,則x-2×3=-1,x=+5。
方 56、法2:設(shè)元素R在RO中的化合價為x。根據(jù)氧化還原反應(yīng)中,得失電子守恒有(7-x)×1=[0-(-1)]×2,所以x=+5。
9.(2018·合肥高三模擬)NaNO2是一種食品添加劑,它能致癌。酸性KMnO4溶液與NaNO2反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO+NO+―→Mn2++NO+H2O。下列敘述中正確的是( )
A.該反應(yīng)中NO被還原
B.反應(yīng)過程中溶液的pH減小
C.生成1 mol NaNO3需消耗0.4 mol KMnO4
D.中的粒子是OH-
解析:選C。NO中N元素的化合價升高,NO被氧化,A項錯誤。根據(jù)得失電子守恒和原子守恒可知反應(yīng)的離子方程式為2MnO+5NO+6H+=== 57、2Mn2++5NO+3H2O,據(jù)此可知B、D項錯誤,C項正確。
10.高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種既能殺菌、消毒,又能絮凝凈水的水處理劑。工業(yè)制備高鐵酸鉀的離子反應(yīng)方程式為 Fe(OH)3+ClO-+OH-FeO+Cl-+H2O(未配平)。下列有關(guān)說法不正確的是( )
A.由上述反應(yīng)可知,F(xiàn)e(OH)3的氧化性強于FeO
B.高鐵酸鉀中鐵顯+6價
C.上述反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為3∶2
D.用K2FeO4處理水時,不僅能消毒殺菌,而且生成的Fe3+水解形成Fe(OH)3膠體能吸附水中的懸浮雜質(zhì)
解析:選A。反應(yīng)中Fe(OH)3作還原劑,ClO-作氧化劑,配平后的離子 58、方程式為2 (OH)3+3O-+4OH-===2O+3l-+5H2O,B、C正確;FeO作氧化劑時其還原產(chǎn)物為Fe3+,F(xiàn)e3+水解產(chǎn)生Fe(OH)3膠體,具有吸附性,可作凈水劑,D正確。
二、非選擇題
11.(1)①在淀粉-碘化鉀溶液中,滴加少量次氯酸鈉堿性溶液,立即會看到溶液變藍色,這是因為________________________________________________________________________,
離子方程式為________________________________________。
②在碘和淀粉形成的藍色溶液中,滴加亞硫酸鈉堿性溶液, 59、發(fā)現(xiàn)藍色逐漸消失,這是因為________________________________________________________________________,
離子方程式是_______________________________________。
③對比①和②實驗所得的結(jié)果,將I2、ClO-、SO按氧化性由強到弱的順序排列為________________。
(2)設(shè)計實驗證明以下事實并寫出化學(xué)反應(yīng)方程式。
①濃硫酸的氧化性比稀硫酸強。
②氯化鐵溶液中Fe3+的氧化性比硫酸銅溶液中的Cu2+強。
③鐵的還原性比銅強。
解析:(2)①可根據(jù)Cu和濃H2SO4加熱 60、反應(yīng),而Cu和稀H2SO4加熱也不反應(yīng)來證明。②③可利用氧化還原方程式來證明。
答案:(1)①NaClO將KI氧化生成了I2
ClO-+2I-+H2O===I2+Cl-+2OH-
②I2將Na2SO3氧化成了Na2SO4,自身被還原為I-
SO+I2+2OH-===SO+2I-+H2O
③ClO->I2>SO
(2)①Cu與濃H2SO4在加熱時反應(yīng)而與稀H2SO4在加熱時不反應(yīng)。
Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O。
②Cu與FeCl3溶液能反應(yīng)。
2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2。
③Fe能與CuSO4溶液反應(yīng)置換出Cu。
Fe+Cu 61、SO4===FeSO4+Cu。(答案合理即可)
12.(2016·高考上海卷)NaCN超標(biāo)的電鍍廢水可用兩段氧化法處理:
①NaCN與NaClO反應(yīng),生成NaOCN和NaCl。
②NaOCN與NaClO反應(yīng),生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2。
已知HCN(Ka=6.3×10-10)有劇毒;HCN、HOCN中N元素的化合價相同。
完成下列填空:
(1)第一次氧化時,溶液的pH應(yīng)調(diào)節(jié)為________(選填“酸性”“堿性”或“中性”);原因是_____________________________________________________________________ 62、___。
(2)寫出第二次氧化時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:_______________________________
________________________________________________________________________。
(3)處理100 m3含NaCN 10.3 mg/L的廢水,實際至少需NaClO________g(實際用量應(yīng)為理論值的4倍),才能使NaCN含量低于0.5 mg/L,達到排放標(biāo)準(zhǔn)。
(4)(CN)2與Cl2的化學(xué)性質(zhì)相似。(CN)2與NaOH溶液反應(yīng)生成________、________和H2O。
解析:(1)依據(jù)HCN 63、的電離平衡常數(shù)可知HCN是極弱的酸,所以NaCN極易與酸反應(yīng)生成HCN。為防止生成HCN,造成人員中毒或污染空氣,因此第一次氧化時,溶液的pH應(yīng)調(diào)節(jié)為堿性。
(2)NaOCN與NaClO反應(yīng),生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2,首先確定反應(yīng)物和生成物;再依據(jù)反應(yīng)中氯元素的化合價從+1價降低到-1價,得到2個電子。N元素化合價從-3價升高到0價,失去3個電子,則根據(jù)得失電子守恒可知還原劑和氧化劑的物質(zhì)的量之比是2∶3,反應(yīng)的離子方程式為2CNO-+3ClO-===CO+CO2↑+3Cl-+N2↑。
(3)NaCN被氧化的兩個階段氧化劑均為NaClO,所以可以合并一起進行計算,即反應(yīng)物為 64、NaCN和NaClO,生成物為Na2CO3、CO2、NaCl和N2。參加反應(yīng)的NaCN是=20 mol,反應(yīng)中C由+2價升高到+4 價,N元素化合價從-3價升高到0價,即1 mol NaCN失去5 mol電子,1 mol次氯酸鈉得到2 mol電子,所以處理100 m3含NaCN 10.3 mg/L的廢水,實際至少需NaClO的質(zhì)量為×74.5 g/mol×4=14 900 g。
(4)(CN)2與Cl2的化學(xué)性質(zhì)相似,則根據(jù)氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)的方程式可知(CN)2與NaOH溶液反應(yīng)生成NaOCN、NaCN和H2O。
答案:(1)堿性 防止生成HCN,造成人員中毒或污染空氣
(2)2CNO 65、-+3ClO-===CO+CO2↑+3Cl-+N2↑
(3)14 900
(4)NaOCN NaCN
13.(2016·高考全國卷Ⅱ)聯(lián)氨(又稱肼,N2H4,無色液體)是一種應(yīng)用廣泛的化工原料,可用作火箭燃料?;卮鹣铝袉栴}:
(1)聯(lián)氨分子的電子式為____________,其中氮的化合價為____________。
(2)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________________________________________________________________________
____________________________ 66、____________________________________________。
(3)聯(lián)氨是一種常用的還原劑。向裝有少量AgBr的試管中加入聯(lián)氨溶液,觀察到的現(xiàn)象是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
聯(lián)氨可用于處理高壓鍋爐水中的氧,防止鍋爐被腐蝕。理論上1 kg的聯(lián)氨可除去水中溶解的O2__________kg;與使用Na2SO3處理水中溶解的O2相比,聯(lián)氨的優(yōu)點是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)N2H4中原子間以共價鍵結(jié)合,其電子式為。N2
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