4.2 硫及其化合物的相互转化 同步练习
一、单选题
1.下列关于硫及其化合物的说法正确的是( )
A.转化为属于物理变化
B.是强酸、含氧酸
C.和的水溶液都能导电,所以它们都是电解质
D.的电离方程式为Fe2(SO4)3=2Fe3++3SO42-
2.反应 2Na2O2+4HCl=4NaCl+O2↑+2H2O 中,氧化产物是( )
A.Na2O2 B.NaCl C.O2 D.H2O
3.用洗涤剂洗涤容器内附着的物质,合理的是( )
A B C D
附着物质 银镜 石蜡 食盐 硫磺
洗涤剂 氨水 蒸馏水 酒精 二硫化碳
A.A B.B C.C D.D
4.“三效催化转化器”可将汽车尾气中的有毒气体转化为无污染的气体,下图为该反应的微观示意图(末配平),其中不同符号的球代表不同种原子。下列说法错误的是( )
A.该反应属于氧化还原反应
B.配平后甲、乙、丙的化学计量数均为2
C.甲和丙中同种元素化合价不可能相同
D.丁物质一定是非金属单质
5.吸进人体内的氧有2%转化为氧化性极强的活性氧,活性氧能加速人体衰老,被称为“生命杀手”,中国科学家尝试用Na2SeO3清除人体内的活性氧,则Na2SeO3的作用是( )
A.还原剂 B.氧化剂
C.既是氧化剂又是还原剂 D.以上均不是
6.已知氧化性:Cl2>Fe3+>S,则下列说法正确的是( )
A. 可以和S在加热条件下生成
B. 可以氧化
C.在酸性溶液中, 和 可以大量共存
D. 和 相遇可发生反应:
7.新型陶瓷AlN可通过反应: 合成。下列叙述正确的是( )
A.上述反应中,N2是还原剂,Al2O3是氧化剂
B.AlN中氮元素的化合价为+3
C.上述反应中,每生成1molAlN需转移3mol电子
D.AlN的摩尔质量为41g
8.下列反应中,电子转移方向、数目和反应类型正确的是( )
A.
B.
C.
D.
9.已知只有符合以下规律的氧化还原反应才能够自发进行,即氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物。若下面三个离子反应都能发生:2A-+C2=2C-+A2,2C-+B2=2B-+C2,2X-+C2=2C-+X2,则下列有关说法中错误的是( )
A.氧化性B2>C2>A2 B.X2与B- 能发生反应
C.氧化性B2>C2>X2 D.还原性X- >C- >B-
10.已知在溶液中下列微粒氧化性顺序如下:XO4->Z2>B2>A3+,下列反应能进行的是()
A.A3++Z-→Z2+A2+ B.A3++X2++H2O→A2++XO4-+H+
C.XO4-+A2++H+→X2++A3++H2O D.B2+X2++OH-→B-+XO4-+H2O
11.已知反应2FeCl3+Cu=CuCl2+2FeCl2,则下列判断正确的是( )
A.该反应是置换反应 B.该反应中FeCl3作还原剂
C.氧化性:CuCl2>FeCl3 D.Cu发生了氧化反应
12.下列反应属于氧化还原反应,但H2O既不做氧化剂,也不做还原剂的是( )
A.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ B.2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
C.NaH+H2O=NaOH+H2 ↑ D.CaO+H2O=Ca(OH)2
13.通常利用反应:Mn2++PbO2+H+→+Pb2++H2O(未配平),定性检验Mn2+,关于该反应的下列说法中不正确的是
A.PbO2是氧化剂
B.每消耗1 mol PbO2,转移2 mol e
C.Mn2+和PbO2的物质的量之比为5∶2
D.在该反应的条件下,氧化性:PbO2>
14.常温下,在溶液中可发生以下反应:
①2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-②2Br-+Cl2=Br2+2Cl-③2Fe3++2I-=2Fe2++I2。由此判断下列说法错误的是( )
A.氧化性强弱顺序为:Cl2>Br2>Fe3+>I2
B.①中当有1molBr2被还原时,反应转移2mol电子
C.③中当有1molFe3+被还原时,可生成0.5mol氧化产物
D.Br2与I-不能反应
15.下列叙述正确的是( )
A.元素的单质一定由氧化或还原该元素的化合物制得
B.在化学反应中,得电子越多的氧化剂,其氧化性就越强
C.阳离子只能得到电子被还原,阴离子只能失去电子被氧化
D.含有最高价元素的化合物不一定具有很强的氧化性
16.物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要维度。下图为硫及其部分化合物的“价-类”二维图,其中X、Y、Z、W代表含硫物质。
下列说法正确的是
A.X对应的物质只有一种
B.Y点对应的物质属于酸性氧化物
C.Z对应物质可使石蕊溶液先变红后褪色
D.W对应的物质是
二、综合题
17.已知下列反应:
①Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2;②2KI+Br2=2KBr+I2;③Na2S+I2=2NaI+S↓。
(1)Cl-、Br-、I-、S2-四种离子的还原性由强到弱的顺序是 。
(2)判断Cl2与Na2S能否反应? (填“否”或书写离子反应方程式)。
(3)判断I2与NaBr能否反应? (填“否”或书写离子反应方程式)。
(4)已知实验室可用如下原理制取氯气:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O,由此分析:MnO2在反应中 电子,所含元素化合价 ,发生 反应。
(5)已知NH3和Cl2可以发生氧化还原反应,配平该方程式: NH3+ Cl2= N2+ HCl
(6)在硫酸溶液中,NaClO3和Na2SO3能按粒子个数比1:2完全反应,生成一种棕黄色气体X,同时Na2SO3被氧化为Na2SO4,则X为 。
A.Cl2O7 B.ClO2 C.Cl2O D.Cl2
18.火药是中国的“四大发明”之一,永远值得炎黄子孙骄傲,也永远会激励着我们去奋发图强。黑火药在发生爆炸时,发生如下的反应:2KNO3+3C+S=K2S+N2↑+3CO2↑。
(1)其中被还原的元素是 ,被氧化的元素是 ,氧化剂是 ,还原剂是 ,氧化产物是 ,还原产物是 。
(2)用双线桥标出电子转移的方向和数目:2KNO3+ 3C+ S ═ K2S + N2↑+ 3CO2↑ 。
(3)当0.1molCO2生成时,则转移的电子数为 个。
19.氧化还原反应在工农业生产、日常生活中都有广泛的用途。
(1)“服用维生素C,可以使食物中的 转化为 ”。维生素C在其中的作用是 (填“氧化性”或“还原性”)。
(2)野营爱好者携带氢化钙( )固体作生氢剂,则8.4g氢化钙与水反应时能产生标况下的 L。
(3) 是一种广谱型的消毒剂。工业上常用 和 溶液混合并加 酸化即可反应制得。回答:
① 中Cl元素的化合从是为 。
②工业制备 中的氧化剂为 。
③写出制备 的化学方程式并用双线桥表示该反应中电子转移的方向和数目 。
④自来水中加入13.5g 气体进行消毒时,转移电子的总数为 个。
20.
(1)在盛有淀粉KI溶液(用H2SO4酸化)的试管中,滴加少量的次氯酸钠溶液,会立即看到溶液变成蓝色,相应的离子方程式为 。在盛有淀粉和碘形成的蓝色溶液中,滴加Na2SO3溶液,又发现蓝色溶液逐渐消失,相应的离子方程式为 。对比上述两组实验所得结果,可得出ClO-、I2、SO42-的氧化性由强到弱的顺序为 。
(2)氯酸是一种强酸,氯酸的浓度超过40%,就会迅速分解,产生比它的酸性更强的酸,同时放出气体,该气体混合物经干燥后,平均分子量为47.6,它可以使带火星的木条复燃,并可使润湿的淀粉一碘化钾试纸变蓝。试完成下列各题:
(a)该气体的组成是 ,气体混合物中各成分的物质的量比为 。
(b)写出氯酸分解的化学反应方程式 ,该反应的氧化产物是 (写化学式)。
21.(Ⅰ)某一反应体系有反应物和生成物共五种物质:O2、H2CrO4、Cr(OH)3、H2O、H2O2.
已知该反应中H2O2只发生如下过程:H2O2―→O2.
①该反应中的还原剂是 .
②该反应中,发生还原反应的过程是 → .
③写出该反应的化学方程式,并用单线桥标出电子转移的方向和数目
④如反应转移了0.3 mol电子,则产生的气体在标准状况下体积为
(Ⅱ)已知实验室利用KMnO4溶液和浓盐酸反应制取Cl2,请回答下列问题:
①配平此化学方程式:
KMnO4+ HCl(浓)— KCl+ MnCl2+ Cl2↑+ H2O
②把此化学方程式改写成离子方程式:
③被氧化的HCl 与未被氧化的HCl物质的量之比为
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】A.和互为同素异形体,它们之间的转化是化学变化,A项不符合题意;
B.是弱酸、含氧酸,B项不符合题意;
C.的水溶液能导电,是因为和水反应生成硫酸,硫酸能导电,而是非电解质,C项不符合题意。
【分析】A、有新物质产生为化学变化;
B、亚硫酸是弱酸;
C、三氧化硫是非电解质;
D、硫酸铁电离为铁离子和硫酸根离子。
2.【答案】C
【解析】【解答】在氧化还原反应中,还原剂具有还原性,失电子化合价升高,被氧化,发生氧化反应,得到氧化产物,因此含有化合价升高元素的物质为氧化产物,在该反应中,Na2O2中O元素的化合价从-1价升高到O2的0价,故氧化产物是O2,故C符合题意;
故答案为:C。
【分析】在氧化还原反应中,几个概念之间的关系:
氧化剂具有氧化性,得电子化合价降低,被还原,发生还原反应,得到还原产物;
还原剂具有还原性,失电子化合价升高,被氧化,发生氧化反应,得到氧化产物,熟记该规律是解答氧化还原反应题型的关键。
3.【答案】D
【解析】【解答】A.银不溶于氨水,不能用氨水洗涤,通常用稀硝酸洗涤,故A不符合题意;
B.石蜡不溶于水,不能用蒸馏水洗涤,故B不符合题意;
C.食盐不溶于酒精,易溶于水,通常用水洗涤,故C不符合题意;
D.硫磺易溶于二硫化碳,通常可用二硫化碳洗涤硫磺,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、银和氨水不反应,一般采用硝酸洗涤;
B、石蜡是有机物,大部分有机物不溶于水;
C、食盐不溶于酒精,易溶于水;
D、硫易溶于二硫化碳。
4.【答案】C
【解析】【解答】A.该反应中氮元素的化合价由+2价降低到0价,碳元素化合价由+2价升高到+4价,元素化合价发生了变化,所以反应为氧化还原反应,A不符合题意;
B.配平后反应为2NO+2CO=N2+2CO2,NO、CO、CO2的化学计量数均为2,B不符合题意;
C.一氧化氮和一氧化碳中氧元素的化合价都为-2价,C符合题意;
D.丁物质为氮气,由于只含有N元素一种元素,所以属于非金属单质,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】根据变化的微观示意图,可知该反应为:2NO+2CO=N2+2CO2,然后根据选项解答。
5.【答案】A
【解析】【解答】活性氧具有较强的氧化性,亚硒酸钠(Na2SeO3)能消除人体内的活性氧,因此亚硒酸钠具有还原性,与活性氧反应时,亚硒酸钠作还原剂,
故答案为:A。
【分析】根据氧化性极强的活性氧及用含硒的化合物Na2SeO3清除人体内的活性氧可知,Na2SeO3作还原剂,以此来解答。
6.【答案】D
【解析】【解答】A.已知氧化性:Fe3+>S,则Fe3+能氧化S2-,Fe可以和S在加热条件下生成FeS,选项A不符合题意;
B.已知氧化性:Cl2>Fe3+,则Cl2能氧化Fe2+生成Fe3+,但是Cl2不能氧化Fe3+,选项B不符合题意;
C.已知氧化性:Fe3+>S,则Fe3+能氧化S2-,所以在酸性溶液中Fe3+和S2-不能大量共存,选项C不符合题意;
D.根据H2S+Cl2=2HCl+S↓可知氧化性是Cl2>S,符合题干已知条件,所以化学方程式成立,选项D符合题意;
故答案为:D。
【分析】已知氧化性强弱顺序:Cl2>Fe3+>S,氧化性强的离子与还原性强的离子能发生氧化还原反应
7.【答案】C
【解析】【解答】A.该反应中Al2O3中的Al元素和O元素的化合价没有发生变化,既不是氧化剂也不是还原剂,A不符合题意;
B.AlN中N元素为非金属元素,显负价,为-3价,B不符合题意;
C.每生成1molAlN则有0.5molN2被还原,且只有N2被还原,N元素化合价由0价变为-3价,所以转移3mol电子,C符合题意;
D.AlN的摩尔质量为41g/mol,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】 反应中, N2化合价升高,失去电子,是还原剂;Al2O3化合价降低,得到电子,是氧化剂;依据氧化还原反应中得失电子守恒分析解答。
8.【答案】C
【解析】【解答】在氧化还原反应中,化合价升高被氧化,失电子,化合价降低被还原,得电子,得失电子数目必须相等,得失电子数需表示成a be-形式,据此分析解题:
A.失电子数目和表示形式不对,正确的分析为: ,A不符合题意;
B.得失电子分析不符合题意,得电子表示形式不对,正确的分析为: ,B不符合题意;
C.所有的分析均符合题意, ,C符合题意;
D.得电子被还原,失电子被氧化,故正确的分析为: ,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】
A.得失电子不守恒,表述形式错误;
B.得失电子错误,电子数目表述错误;
C.满足双线桥的特点,以及得失电子的标注;
D.得电子被还原,失电子被氧化。
9.【答案】B
【解析】【解答】2A-+C2=2C-+A2中,A-为还原剂,A2为氧化产物,C2为氧化剂,C-为还原产物,氧化性C2>A2,还原性A->C-;2C-+B2=2B-+C2中,C-为还原剂,C2为氧化产物,B2为氧化剂,B-为还原产物,则氧化性B2>C2,还原性C->B-;2X-+C2=2C-+X2中,X-为还原剂,X2为氧化产物,C2为氧化剂,C-为还原产物,则氧化性C2>X2,还原性X->C-。
A、根据上述分析,氧化性B2>C2>A2,故A不符合题意;
B、氧化性B2>C2>X2,所以X2不能与B-发生反应,故B符合题意;
C、氧化性B2>C2>X2,故C不符合题意;
D、还原性X- >C- >B-,故D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据还原剂被氧化得氧化产物,氧化剂被还原得还原产物;根据氧化剂的氧化>氧化产物额氧化性,还原剂的还原性>还原产物的还原性解答;
10.【答案】C
【解析】【解答】A.反应A3++Z-→Z2+A2+中,氧化性:A3+>Z2,A不符合题意;
B.反应A3++X2++H2O→A2++XO4-+H+中,氧化性:A3+>XO4-,B不符合题意;
C.反应A3++X2++H2O→A2++XO4-+H+中,氧化性:XO4->A3+,C符合题意;
D.反应B2+X2++OH-→B-+XO4-+H2O中,氧化性:B2>XO4-,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】由化合价变化,确定所给反应方程式中的氧化剂和氧化产物,结合氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性进行分析。
11.【答案】D
【解析】【解答】A.本反应不符合置换反应的条件,不是置换反应,A选项不符合题意。
B.铁元素由+3价降低到+2价,因此FeCl3为氧化剂,B选项不符合题意。
C.FeCl3为氧化剂,CuCl2为氧化产物,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,所以CuCl2<FeCl3,C选项不符合题意。
D.铜元素由0价升高到+2价,失去2个电子,所以Cu为还原剂,发生氧化反应,D选项符合题意。
故答案为:D。
【分析】A.生成物中没有单质,不属于置换反应;
B.反应过程中Fe元素的化合价降低,FeCl3为氧化剂;
C.根据氧化剂的氧化性大于氧化产物分析。
12.【答案】A
【解析】【解答】A. 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑的反应物过氧化钠中氧元素化合价既升高又降低,因此过氧化钠既是氧化剂也是还原剂,H2O既不做氧化剂,也不做还原剂,A选;
B. 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑的反应物水中氢元素化合价降低,得到电子,水是氧化剂,B不选;
C. NaH+H2O=NaOH+H2↑的反应物水中氢元素化合价降低,得到电子,水是氧化剂,C不选;
D. CaO+H2O=Ca(OH)2中元素的化合价均不发生变化,不是氧化还原反应,D不选;
故答案为:A。
【分析】H2O中元素的化合价不发生变化时既不做氧化剂,也不做还原剂。
13.【答案】C
【解析】【解答】A. PbO2 中铅元素化合价降低,被还原, PbO2是氧化剂 ,A正确;
B. PbO2中Pb的化合价由+4降低为+2,每消耗1 mol PbO2,转移2 mol e ,B正确;
C.Mn元素化合价由+2升高为+7,Pb元素的化合价由+4降低为+2,根据得失电子守恒,Mn2+和PbO2的物质的量之比为5∶2,C正确;
D. Mn2++PbO2+H+→+Pb2++H2O 反应,PbO2是氧化剂 ,是氧化产物,在该反应的条件下,PbO2是氧化剂 ,是氧化产物,氧化性:PbO2>,D正确;
故答案为:C。
【分析】A.氧化剂具有氧化性,得电子、元素化合价降低;
B. 依据化合价变化判断电子转移数目;
C.根据得失电子守恒;
D.在氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性。
14.【答案】D
【解析】【解答】A.①2Fe2++Br2=2 Fe3++2Br- 中Br2的氧化性大于Fe3+,②2Br-+Cl2=Br2+2Cl- 中Cl2的氧化性大于Br2,③2Fe3++2I-=2Fe2++I2中Fe3+的氧化性大于I2,所以氧化性大小顺序为:Cl2>Br2>Fe3+>I2,故A不符合题意;
B.①2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-中溴为氧化剂,Br由0价降低为-1价,转移2个电子,当有1molBr2被还原时,反应转移2mol电子,故B不符合题意;
C.③2Fe3++2I-=2Fe2++I2中Fe元素的化合价降低,I元素的化合价升高,则当有1molFe3+ 被还原时,有1mol I-被氧化,可生成0.5mol氧化产物,故C不符合题意;
D.由A得出氧化性大小顺序为:Cl2>Br2>Fe3+>I2,所以Br2与I-能反应,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性进行判断;
B.溴单质生成溴离子转移2个电子;
C.铁离子生成亚铁离子化合价降低1价;
D.根据根据氧化性强弱顺序判断能否发生反应。
15.【答案】D
【解析】【解答】A.大多数元素的单质由氧化或还原该元素的化合物制得,但不活泼金属元素的单质可由自然界直接得到,故A不符合题意;
B.氧化性的强弱与得电子的难易程度有关,则在化学反应中,得电子越多的氧化剂,其氧化性不一定强,故B不符合题意;
C.处于中间价态的离子既能被氧化又能被还原,如Fe2+、SO32﹣等,故C不符合题意;
D.一般含最高价元素的化合物具有很强的氧化性,如高锰酸钾、硝酸等,但二氧化碳不具有强氧化性,故D符合题意;
故答案为:D.
【分析】A.单指物质可以在自然界中存在;
B.氧化性强弱与的电子数的多少无关、与得失电子难易程度有关;
C.得失电子与元素的化合价有关;
D.最高价元素的氧化性不一定强.
16.【答案】B
【解析】【解答】A、X为硫的单质,其物质可能为S、S8等多种同素异形体,A不符合题意。
B、Y为SO3,能与NaOH溶液反应生成Na2SO4和H2O,属于酸性氧化物,B符合题意。
C、Z为SO2,将SO2通入石蕊溶液中反应生成H2SO3,溶液显酸性,能使石蕊溶液变红,但不会褪色,C不符合题意。
D、W为亚硫酸盐,可能是Na2SO3、K2SO3等,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】X为单质,所以X为S。Y为氧化物,其中硫元素为+6价,因此Y为SO3。Z为酸,其中硫元素为+4价,所以Z为H2SO3。W为盐,其中硫元素为+4价,所以W为亚硫酸盐,含有SO32-。
17.【答案】(1)S2->I->Br->Cl-
(2)Cl2+S2-=2Cl-+S↓
(3)否
(4)得到;降低;还原
(5)2;3;1;6
(6)C
【解析】【解答】(1)根据还原剂的还原性强于还原产物的还原性,由反应①知还原性:Br->Cl-,由反应②知还原性:I->Br-,由反应③知还原性:S2->I-,则还原性由强到弱顺序为S2->I->Br->Cl-;(2)根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性知,由①得Cl2>Br2,由②得Br2>I2,由③得I2>S,故氧化性由强到弱的顺序为Cl2>Br2>I2>S,则Cl2与Na2S能发生反应:Cl2+Na2S═2NaCl+S↓,其离子反应方程式为:Cl2+S2-=2Cl-+S↓;(3)氧化性由强到弱的顺序为Cl2>Br2>I2>S,则I2与NaBr不能反应;(4)在MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O反应中,Mn元素化合从+4价降为+2价,则MnO2在反应中得电子,所含元素化合价降低,发生还原反应;(5)NH3和Cl2可以发生氧化还原反应生成N2和HCl,N元素从-3价升高为0价,每生成1mol N2转移6mol电子,而Cl元素从0价降为-1价,每生成1mol HCl转移1mol电子,根据电子守恒规律,生成物中N2和HCl的物质的量之比为1:6,再结合原子守恒可得此反应的化学方程式为2NH3+3Cl2=N2+6HCl;(6)Na2SO3被氧化为Na2SO4,S元素化合价由+4价升高为+6价,NaClO3中氯元素的化合价由+5价降低,NaClO3为氧化剂,令Cl元素在还原产物中的化合价为a,则:2×(6-4)=1×(5-a),解得a=+1,故棕黄色气体X的化学式为Cl2O,故答案为C。
【分析】根据同一反应中还原剂的还原性大于还原产物判断,并结合强弱规律解题;根据电子守恒规律配平和计算。
18.【答案】(1)N、S;C;S、KNO3;C;CO2;N2、K2S
(2)解:如图所示:
(3)0.4NA或者2.408×1023
【解析】【解答】本题考查氧化还原反应中几组概念、双线桥表示电子转移方向以及电子转移数目,
(1)氧化剂化合价降低,被还原,根据反应方程式,N的化合价由+5价→0价,被还原,S的化合价由0价→-2价,化合价降低,被还原,因此被还原的元素是N和S,还原剂是化合价升高,被氧化,C的化合价由0价→+4价,化合价升高,因此被氧化的元素是C,氧化剂是S和KNO3,还原剂是C,氧化产物是还原剂被氧化得到,因此氧化产物是CO2,还原产物是氧化剂被还原得到物质,因此还原产物是K2S和N2;
(2)用双线桥表示此反应转移的方向和数目,即为 ;
(3)转移电子物质的量为0.1×4mol=0.4mol,即转移电子个数为0.4NA或者2.408×1023。
【分析】
氧化还原反应基本分析:1、标出化合价,判断氧化剂还原剂(还原剂:升失氧;氧化剂:降得还)
2、根据条件解题
标化合价:N的化合价由+5价→0价(被还原),S的化合价由0价→-2价(被还原),C的化合价由0价→+4价(被氧化),
(1)判断结果:氧化剂:KNO3、S; 还原剂:C
(2)双线桥(略:转移电子数共12e-)
(3) 据方程式3CO2~转移12e-进行计算
19.【答案】(1)还原性
(2)8.96
(3)+4;;;
【解析】【解答】(1)“服用维生素C,可以使食物中的 转化为 ”。 得到电子被还原为 ,则维生素C是还原剂,表现出还原性,答案为还原性;
(2)野营爱好者携带氢化钙( )固体作生氢剂, 中的氢元素为-1价,与水反应生成氢气,化合价升高到0价,1mol 与H2O反应生成2mol ,则8.4g氢化钙与水反应时能产生标况下的 为8.4g÷42g/mol×22.4L/mol=8.96L,故答案为8.96L,
(3) 是一种广谱型的消毒剂。工业上常用 和 溶液混合并加 酸化即可反应制得,反应方程式为2 + + =2 ↑+2 , 为氧化剂, 为还原剂。
① 中Cl元素的化合价是+4,故答案为+4
②工业制备 中的氧化剂为 。故答案为
③写出制备 的化学方程式并用双线桥表示该反应中电子转移的方向和数目
④自来水中加入13.5g 气体进行消毒时,氯元素的化合价从+4价降到-1价,转移电子的总数为13.5g÷67.5g/mol×5×NA= NA,故答案为NA,
【分析】(1)“服用维生素C, 可以使食物中的Fe3+转化为Fe2+”,Fe3+得到电子被还原为Fe2+;
(2) CaH2中的氢元素为-1价,与水反应生成氢气,化合价升高到0价,1molCaH2与H2O反应生成2molH2; .
(3)①ClO2中O元素的化合价为-2价,根据化合物中化合价的代数和为0计算;
②NaClO3和Na2SO3反应制备ClO2,Cl元素的化合价降低;
③NaClO3和Na2SO3反应制备ClO2,Cl元素的化合价降低,S元素的化合价升高,转移电子数为2;
④13.5gClO2气体的物质的量为=0.2mol,进行消毒时,氯元素的化合价从+4价降到-1价,据此计算。
20.【答案】(1)ClO-+2I-+2H+=Cl-+I2+H2O;I2+SO32-+H2O=2H++SO42-+2I-;ClO->I2>SO42-
(2)O2、Cl2;n(O2):n(Cl2)=3/2;8HClO3=4HClO4+2Cl2↑+3O2↑+2H2O;O2、HClO4
【解析】【解答】(1)在盛有淀粉KI溶液(用H2SO4酸化)的试管中,滴加少量的次氯酸钠溶液,会立即看到溶液变成蓝色,说明有碘生成,相应的离子方程式为ClO-+2I-+2H+==Cl-+I2+H2O。在盛有淀粉和碘形成的蓝色溶液中,滴加Na2SO3溶液,又发现蓝色溶液逐渐消失,说明碘被亚硫酸钠还原为碘离子、亚硫酸根被氧化为硫酸根,相应的离子方程式为I2+SO32-+H2O=2H++SO42-+2I-。对比上述两组实验所得结果,可得出ClO-、I2、SO42-的氧化性由强到弱的顺序为ClO->I2>SO42-。
(2)氯酸是一种强酸,氯酸的浓度超过40%,就会迅速分解,产生比它的酸性更强的酸,则此酸必定是高氯酸;同时放出气体,该气体混合物经干燥后,它可以使带火星的木条复燃,并可使润湿的淀粉一碘化钾试纸变蓝。由此可以推断出该气体的组成是O2、Cl2,再根据混合气体的平均分子量为47.6,由32n(O2)+71 n(Cl2)=47.6[n(O2)+n(Cl2)]可以计算出n(O2):n(Cl2)=3/2。
(a)该气体的组成是O2、Cl2,气体混合物中各成分的物质的量比为=3/2。
(b)因为n(O2):n(Cl2)=3/2,再结合化合价升降总数相等,可以配平氯酸分解的化学反应方程式为8HClO3=4HClO4+2Cl2↑+3O2↑+2H2O,反应中化合价升高的是氧和氯两种元素,所以该反应的氧化产物是O2、HClO4 。
【分析】(1)淀粉变蓝则证明生成了碘单质。则碘离子做还原剂,次氯酸根做氧化剂。
氧化还原配平:先根据电子守恒配平氧化剂还原剂,氧化产物还原产物,再根据观察法配平其他物质,最后配不平可加水。
氧化性判断:氧化剂>氧化产物,氧化剂>还原剂
(2)同时放出气体,该气体混合物经干燥后,它可以使带火星的木条复燃——氧气
并可使润湿的淀粉一碘化钾试纸变蓝——氯气
平均相对分子质量=(m(氧气)+m(氯气))/(n(氧气)+n(氯气))=(M(氧气)n(氧气)+M(氯气)n(氯气))/(n(氧气)+n(氯气))
根据化合价升降数目相等可配平方程式。
21.【答案】H2O2;H2CrO4;Cr(OH)3; =2Cr(OH)3↓+3O2↑+2H2O;3.36L;2;16;2;2;5;8;2MnO4—+16H++10Cl- = 2Mn2++ 5Cl2↑+8H2O;5:3
【解析】【解答】(Ⅰ)①还原剂是含价态升高元素的反应物,应为H2O2;答案为:H2O2;②发生还原反应的是氧化剂,含有价态降低元素的反应物,应为H2CrO4;答案为:H2CrO4;③反应物为H2CrO4、H2O2;生成物为Cr(OH)3、O2、H2O,方程式为2H2CrO4+3H2O2= 2Cr(OH)3↓+3O2↑+2H2O,并用单线桥标出电子转移的方向和数目 =2Cr(OH)3↓+3O2↑+2H2O;答案为: =2Cr(OH)3↓+3O2↑+2H2O;④利用上面反应,可建立如下关系式:O2——2e-,如反应转移了0.3 mol电子,则生成O20.15mol,体积为0.15mol×22.4L/mol=3.36L。答案为:3.36L。(Ⅱ)①配平此化学方程式,先配2KMnO4—5Cl2↑,然后再利用电子守恒、质量守恒进行配平,从而得出反应的化学方程式为2KMnO4+16HCl(浓)= 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O;答案为:2;16;2;2;5;8;②改写时,KMnO4、HCl、MnCl2可以改写成离子,其它物质以化学式表示,从而得出离子方程式为2MnO4-+16H++10Cl- = 2Mn2++ 5Cl2↑+8H2O;答案为:2MnO4-+16H++10Cl- = 2Mn2++ 5Cl2↑+8H2O;③被氧化的10HCl生成5Cl2,未被氧化的6HCl生成2KCl、2MnCl2,从而得出被氧化的HCl 与未被氧化的HCl物质的量之比10:6=5:3。答案为5:3。
【分析】(Ⅰ)①还原剂是含价态升高元素的反应物;
②发生还原反应的是氧化剂,含有价态降低元素的反应物;
③反应物为H2CrO4、H2O2;生成物为Cr(OH)3、O2、H2O,单线桥表示的电子转移方向为反应物中失电子元素箭头指向反应物中得电子元素,数目为得电子总数或失电子总数;④如反应转移了0.3 mol电子,借助方程式建立关系式,然后进行计算。(Ⅱ)①配平此化学方程式,先配2KMnO4-5Cl2↑,然后再利用电子守恒、质量守恒进行配平;②改写时,KMnO4、HCl、MnCl2可以改写成离子,其它物质以化学式表示;③被氧化的10HCl生成5Cl2,未被氧化的6HCl生成2KCl、2MnCl2,由此可得出被氧化的HCl 与未被氧化的HCl物质的量之比。