2.3 氧化还原反应 (含解析)同步练习 2023-2024学年高一上学期化学鲁科版(2019)必修第一册

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名称 2.3 氧化还原反应 (含解析)同步练习 2023-2024学年高一上学期化学鲁科版(2019)必修第一册
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资源类型 教案
版本资源 鲁科版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-11-26 15:19:28

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2.3 氧化还原反应 同步练习
一、单选题
1.下列反应不属于氧化还原反应的是(  )
A.H2+CuO=Cu+H2O B.CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
C.3S+6NaOH=2Na2S+Na2SO4+3H2O D.4NH3+6NO=5N2↑+6H2O
2.实现下列物质间的转化,需要加入氧化剂才能实现的是(  )
A. →CO2 B.Cu→Cu(NO3)2
C.CuO→Cu D.Na2O2→O2
3.在下列三个化学反应中,按氮元素被氧化、被还原、既不被氧化又不被还原的顺序排列,正确的是(  )
①N2+O2 2NO
②4AgNO3 2Ag2O+4NO2↑+O2↑
③2NH4Cl+Ba(OH)2 BaCl2+2NH3↑+2H2O.
A.①②③ B.②①③ C.③②① D.③①②
4.成语是中华民族灿烂文化中的瑰宝,下列成语中没有涉及氧化还原反应的是(  )
A.抱薪求火 B.水滴石穿 C.蜡炬成灰 D.百炼成钢
5.下列变化中,必须需要加入合适的氧化剂才能实现的是(  )
A.KClO3→O2 B.FeCl2→FeCl3 C.CaCO3→CO2 D.CuO→Cu
6.下列过程与氧化还原反应无关的是(  )
A.聚丙烯用于制造汽车保险杠
B.食品包装袋中还原铁粉防氧化的过程
C.三星堆出土的青铜文物表面生成Cu2(OH)3Cl的过程
D.《淮南万毕术》记载:“白青,得铁即化为铜”
7.下列变化一定要加入还原剂才能实现的是(  )
A.Cl2→HCl B.KClO3→O2 C.Fe3+→Fe D.C→CO2
8.在海洋碳循环中,通过下图所示的途径固碳。下列说法正确的是(  )
A.该循环过程中未涉及氧化还原反应
B.碳酸氢钠的电离方程式为
C.该循环减少了碳的排放,有利于实现“碳达峰,碳中和”
D.钙化作用的离子方程式之一为
9.已知三个反应:①16H++10M-+2XO=2X2++5M2+8H2O;②2A2++B2=2A3++2B-;③2B-+M2=B2+2M-。下列结论错误的是(  )
A.还原性:B->X2+
B.氧化性: XO>B2>A3+
C.X2+只有还原性
D.溶液中可以发生M2+2A2+=2A3++2M-
10.已知反应:①Cl2+2Kl═2KCl+I2②KClO3+6HCl═3Cl2↑+KCl+3H2O③2KIO3+Cl2═I2+2KClO3,下列说法正确的是(  )
A.上述三个反应都有单质生成,所以都是置换反应
B.氧化性由强到弱顺序为KIO3>KClO3>Cl2>I2
C.反应②中还原剂与氧化剂的物质的量之比为6:1
D.③中1mol还原剂反应则氧化剂得到电子的物质的量为2mol
11.已知反应:① ;② ;下列说法正确的是(  )
A.两个反应都有单质生成,所以都是置换反应
B.氧化性由强到弱顺序为
C.反应②中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶6
D.反应②中 氧化剂参加反应,产生 氯气
12.火药是中国古代四大发明之一,由硫磺、火硝和木炭粉均匀混合而成,点燃后可能发生的反应: (已配平),则反应中作氧化剂的是(  )
A.S和KNO3 B.S C.C D.KNO3
13.反应3BrF3+5H2O=HBrO3+Br2+9HF+O2↑中,氧化产物是(  )
A.H2O B.HBrO3 C.O2 D.HBrO3和O2
14.下列反应中既属于分解反应又属于氧化还原反应的是(  )
A.Fe+2HCl═FeCl2+H2 B.CH4 C+2H2
C.Mg(OH)2+2HCl═MgCl2+2H2O D.CaCO3 CaO+CO2
15.已知下列分子或离子在酸性条件下都能氧化KI,自身发生如下变化:H2O2→H2O,IO3﹣→I2,MnO4-→Mn2+,HNO2→NO,如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的KI,得到I2最多的是(  )
A.H2O2 B.IO3- C.MnO4- D.HNO2
16.雅典奥运会上使用的发令枪,所用火药的成分是氯酸钾和红磷,经撞击发出响声并同时产生白色烟雾,此时发生的反应为:5KClO3+6P═3P2O5+5KCl,则下列有关叙述错误的是(  )
A.上述反应中消耗3molP时,转移15mol电子
B.上述反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是5:6
C.产生白色烟雾的原因是生成的P2O5为白色小颗粒(烟)吸水性很强,吸收空气中水分,部分生成磷酸小液滴(雾)
D.因红磷和白磷互为同素异形体,所以在此火药中可以用白磷代替红磷
二、综合题
17.用KMnO4氧化盐酸溶液.反应方程式如下:2KMnO4+16HCl═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,若产生的Cl2在标准状况下体积为56L,
计算
(1)参加反应的HCl的物质的量?
(2)反应中被氧化的HCl的物质的量?
(3)并用双线桥标出电子转移的方向和数目.
18.配平下列化学方程式或离子方程式.
(1)□KI+□KIO3+□H2SO4═□I2+□K2SO4+□H2O
(2)□MnO4﹣+□H++□Cl﹣═□Mn2++□Cl2↑+□H2O
(3)□P4+□KOH+□H2O═□K3PO4+□PH3
(4)□ClO﹣+□Fe(OH)3+□(  )═□Cl﹣+□FeO42++□H2O.
19.下面三个方法都可以用来制氯气:
①4HCl(浓)+MnO2 MnCl2+Cl2↑+2H2O
②KClO3+6HCl═3Cl2↑+KCl+3H2O
③KMnO4+HCl(浓)﹣KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O(未配平),
根据以上三个反应,回答有关问题:
(1)反应的②的离子方程式为   .
(2)反应②中,氧化产物与还原产物的质量比为   .
(3)请将反应③配平:   KMnO4+   HCl(浓)=   KCl十   MnCl2+   Cl2↑+   H2O
(4)若要制得相同质量的氯气,①②③反应中电子转移的数目之比为   .
(5)已知反应④:4HCl(g)+O2 2Cl2+2H2O(g),该反应也能制得氯气,则MnO2、O2、KMnO4三种物质氧化性由强到弱的顺序为   .
20.4.35g二氧化锰能与足量浓盐酸(密度为1.19g cm﹣3、质量分数为36.5%)完全反应.求:
(1)写出反应的化学方程式:   ;
(2)浓盐酸中HCl的物质的量浓度:c(HCl)=   ;
(3)被氧化的HCl的物质的量:n(HCl)=   ;
(4)产生的氯气在标准状况下的体积:V(Cl2)=   .
21.二氧化硒(SeO2)是一种氧化剂,其被还原后的单质硒可能成为环境污染物,通过与浓HNO3或浓H2SO4反应生成SeO2以回收Se.
完成下列填空:
(1)Se和浓HNO3反应的还原产物为NO和NO2,且NO和NO2的物质的量之比为1:1,写出Se和浓HNO3的反应的化学方程式   _.
(2)已知:Se+2H2SO4(浓)→2SO2↑+SeO2+2H2O
2SO2+SeO2+2H2O→Se+2SO42﹣+4H+
SeO2、H2SO4(浓)、SO2的氧化性由强到弱的顺序是_   .
(3)回收得到的SeO2的含量,可以通过下面的方法测定:
①SeO2+KI+HNO3→Se+I2+KNO3+H2O
②I2+2Na2S2O3→Na2S4O6+2NaI
配平方程式①,标出电子转移的方向和数目   .
(4).实验中,准确称量SeO2样品0.1500g,消耗了0.2000mol/L的Na2S2O3溶液25.00mL,所测定的样品中SeO2的质量分数为   .
答案解析部分
1.【答案】B
【解析】【解答】A.反应前氢元素的化合价由0价变到+1价化合价升高,氧化铜中铜元素+2价,降低到铜单质的化合价为0价,有元素化合价变化是氧化还原反应,A项不符合题意;
B.是复分解反应,元素化合价没有发生变化,不是氧化还原反应,B项符合题意;
C.硫元素由反应前硫单质中硫0价降低到硫化钠中硫元素-2价,升高到硫酸钠中硫+6价,是氧化还原反应,C项不符合题意;
D.氨气中氮元素-3价升高到氮气中氮元素0价,一氧化氮中氮元素+2价降低到氮气中氮元素0价,是氧化还原反应,D项不符合题意;
故答案为:B。
【分析】氧化还原反应的特点是化合价发生变化;
单质和化合物反应生成单质和化合物,属于置换反应,属于氧化还原反应;
化合物和化合物交换离子,属于复分解反应,不属于氧化还原反应;
多种物质生成一种物质,属于化合反应,有单质参加,则属于氧化还原反应;
一种物质生成多种物质,属于分解反应,有单质参加,则属于氧化还原反应。
2.【答案】B
【解析】【解答】A. 无元素化合价升降,A不符合题意;
B. Cu元素化合价升高,B符合题意;
C. Cu元素化合价降低,C不符合题意;
D. 氧元素化合价降低,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】需要加入氧化剂才能实现,则选项中发生还原剂的反应,还原剂中某元素的化合价升高,以此来解答。
3.【答案】A
【解析】【解答】①N2+O2 2NO,氮元素化合价升高,N元素被氧化;
②4AgNO3 2Ag2O+4NO2↑+O2↑,氮元素化合价降低,N元素被还原;
③2NH4Cl+Ba(OH)2 BaCl2+2NH3↑+2H2O,氮元素的化合价没有变化,所以既不被氧化又不被还原.
按氮元素被氧化、被还原、既不被氧化又不被还原的顺序排列①②③.
故答案为:A.
【分析】根据元素化合价升高被氧化、降低被还原进行分析即可.
4.【答案】B
【解析】【解答】A.抱薪求火涉及燃烧,有氧气参加反应,是氧化还原反应,故A不选;
B.水滴石穿涉及的反应为碳酸钙与二氧化碳和水反应生成碳酸氢钙,为非氧化还原反应,故B选;
C.蜡炬成灰涉及燃烧,有氧气参加反应,是氧化还原反应,故C不选;
D.百炼成钢过程中涉及生铁中的碳元素与氧气反应,是氧化还原反应,故D不选;
故答案为:B;
【分析】氧化还原反应,有化合价变化,一般有单质参加的反应为氧化还原反应,金属的腐蚀、食物的腐烂、燃烧、爆炸都是氧化还原反应。
5.【答案】B
【解析】【解答】A.KClO3受热分解生成O2,反应过程中KClO3既做氧化剂又做还原剂,不需要加入氧化剂,故A不符合题意;
B.铁元素由+2价变为+3价,被氧化,必须要加入氧化剂,故B符合题意;
C.CaCO3和盐酸反应可生成CO2,属于非氧化还原反应,不需要加入氧化剂,故C不符合题意;
D.铜由+2价变为0价,被还原,必须要加入还原剂,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】根据选项中存在元素的化合价升高的变化可知,选项中的物质具有还原性,则需要加入合适的氧化剂来实现氧化还原反应,由此分析解答。
6.【答案】A
【解析】【解答】A.聚丙烯机械强度好、电绝缘性好、耐化学腐蚀、质轻、无毒,聚丙烯可用于制造汽车保险杠,无元素化合价发生变化,不属于氧化还原,A符合题意;
B.食品包装袋中还原铁粉可以和氧气发生反应,从而防止食品和氧气反应,发生了氧化还原反应,B不符合题意;
C.青铜文物表面生成Cu2(OH)3Cl的过程中铜元素的化合价发生变化,属于氧化还原,C不符合题意;
D.“得铁即化为铜”属于置换反应,是氧化还原反应,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】反应中存在元素化合价变化的反应为氧化还原反应,以此来解答。
7.【答案】C
【解析】【解答】A、Cl2→HCl的过程中,氯元素的化合价降低,发生还原反应,Cl2可与H2O反应,其中Cl2既是氧化剂也是还原剂,因此不需加入还原剂,也能实现,A不符合题意。
B、KClO3在MnO2催化作用下课反应生成KCl和O2,因此KClO3→O2,不需加入还原剂,也能实现,B不符合题意。
C、Fe3+→Fe过程中,铁元素的化合价降低,发生还原反应,由于+3价为铁元素的最高价态,因此该转化必须加入还原剂才可实现,C符合题意。
D、C→CO2过程中,碳元素的化合价升高,发生氧化反应,需加入氧化剂才能实现,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】需要加入还原剂才能实现反应,则该变化中存在元素化合价降低,分析过程中应注意判断物质是否可发生自身氧化还原反应,若能,则不需加入还原剂,该变化也能实现。
8.【答案】C
【解析】【解答】A.二氧化碳和水在叶绿树作用下光合作用是氧化还原反应,则该循环过程中涉及氧化还原反应,故A不符合题意;
B.碳酸氢钠的电离方程式:NaHCO3=Na++HCO,故B不符合题意;
C.该循环减少了碳的排放,有利于实现“碳达峰、碳中和”,故C符合题意;
D.根据反应图象分析,钙化过程中HCO转化为CaCO3和CO2,所以钙化作用的离子方程式为Ca2++2HCO=CaCO3↓+CO2↑+H2O,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、二氧化碳和多糖的转化为氧化还原反应;
B、碳酸氢根不可拆;
C、二氧化碳的含量减少,可以实现 “碳达峰,碳中和“;
D、钙离子和碳酸氢根不能生成碳酸钙。
9.【答案】C
【解析】【解答】A.①中M-为还原剂,X2+为还原产物,则还原性: M-> X2+,同理可知②中还原性:A2+> B-;同理可知③中还原性:B- > M-,还原性:A2+>B- > M-> X2+,故A不符合题意;
B.①中XO为氧化剂,M2为氧化产物,则氧化性: XO> M2, 同理可知②中氧化性:B2> A3+;③中氧化性:M2 > B2,所以氧化性: XO> M2>B2>A3+,B不符合题意;
C.XO中X元素的化合价为+7价,则X2+可以升价到+7价,X2+具有还原性;X2+还可以降价到0价,X2+具有氧化性,C符合题意;
D.氧化性M2> A3+,故反应M2+2A2+=2A3++2M-,可以发生,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】根据氧化剂的氧化性大于氧化产物,还原剂的还原性大于还原产物分析。
10.【答案】B
【解析】【解答】解:A.②中的反应物均为化合物,则不属于置换反应,而①③为置换反应,故A错误;
B.①中氧化剂为Cl2,氧化产物为I2;②中氧化剂为KClO3,氧化产物为Cl2;③中氧化剂为KIO3,氧化产物为KClO3,由氧化剂的氧化性大于氧化产生的氧化性可知氧化性由强到弱顺序为KIO3>KClO3>Cl2>I2,故B正确;
C.反应②中还原剂与氧化剂分别为HCl、KClO3,其中HCl部分作酸,反应②中还原剂与氧化剂的物质的量之比为5:1,故C错误;
D.由元素的化合价变化可知,③中1mol还原剂反应则氧化剂得到电子的物质的量为2mol×(5﹣0)=10mol,故D错误;
故选B.
【分析】A.②中的反应物均为化合物;
B.①中氧化剂为Cl2,氧化产物为I2;②中氧化剂为KClO3,氧化产物为Cl2;③中氧化剂为KIO3,氧化产物为KClO3;
C.反应②中还原剂与氧化剂分别为HCl、KClO3,其中HCl部分作酸;
D.根据元素的化合价变化计算转移电子数.
11.【答案】B
【解析】【解答】A.反应①是置换反应,反应②不是置换反应,A不符合题意;
B.由反应①可知氧化性大小为:Cl2>Br2,由反应②可知氧化性大小为:KClO3>Cl2,所以氧化性由强到弱的顺序为 ,B符合题意;
C.反应②中氧化剂为KClO3,还原剂为HCl,但6个HCl分子中还有一个Cl原子的化合价没有改变,故氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:5,C不符合题意;
D.反应②中氧化剂为KClO3,1mol KClO3参加反应生成3molCl2,在标准状况下体积为67.2L,D中未指明气体所处的温度和压强,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.置换反应:反应物和生成物中都要有单质;
B.由氧化性:氧化剂>氧化产物 还原性:还原剂>还原产物可得出结论;
C.化合价降低为氧化剂,化合价升高为还原剂,6mol浓盐酸,5mol当还原剂,1mol当酸来用;
D.22.4L/mol适用条件:标准状况下、气体。
12.【答案】A
【解析】【解答】氧化剂反应时,得电子,化合价降低,S的化合价由0价变为-2价,硝酸钾中N的化合价由+5价变为0价,作氧化剂,
故答案为A。
【分析】标出化学反应中的元素化合价,氧化剂中的元素下降。
13.【答案】D
【解析】【解答】在氧化还原反应中,还原剂所含元素化合价升高,被氧化,得到氧化产物,反应3BrF3+5H2O=HBrO3+Br2+9HF+O2↑中,BrF3中Br元素的化合价从+3价降低为Br2中的0价,也有升高到HBrO3中的+5价,BrF3既是氧化剂,又是还原剂,Br2是还原产物,HBrO3是氧化产物,O元素的化合价从-2价升高到O2中0价,H2O是还原剂,O2是氧化产物,则氧化产物是HBrO3和O2,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】反应3BrF3+5H2O=HBrO3+Br2+O2+9HF中,溴元素的化合价由+3价变为0价和+5价,氧元素的化合价由-2价变为0价,以此解答该题。
14.【答案】B
【解析】【解答】解:A、Fe、H元素的化合价变化,为氧化还原反应,且属于置换反应,故A不选;
B.C、H元素的化合价变化,为氧化还原反应,且属于分解反应,故B选;
C.为复分解反应,无元素的化合价变化,为非氧化还原反应,故C不选;
D.为分解反应,无元素的化合价变化,为非氧化还原反应,故D不选;
故选B.
【分析】含元素化合价变化的反应为氧化还原反应,一种物质分解生成多种物质的反应为分解反应,以此来解答.
15.【答案】B
【解析】【解答】根据H2O2→H2O,IO3﹣→I2,MnO4-→Mn2+,HNO2→NO可知1 mol H2O2、IO3-、MnO4-、HNO2得到电子的物质的量分别是2 mol、5 mol、5 mol、1 mol电子,根据得失电子总数相等的原则,分别氧化KI得到I2的物质的量为1 mol、2.5 mol、2.5 mol、0.5 mol,而1 mol IO3-本身被还原生成0.5 mol I2,所以IO3-氧化KI所得I2最多。
故答案为:B。
【分析】氧化还原反应中,氧化剂得到电子,化合价降低,还原剂失去电子,化合价升高,得失电子的数目是相等的。
16.【答案】D
【解析】【解答】解:A.P元素化合价升高,由0价升高到+5价,则反应中消耗3molP时,转移15mol电子,故A正确;
B.KClO3为氧化剂,P为还原剂,由方程式可知氧化剂和还原剂的物质的量之比是5:6,故B正确;
C.反应生成P2O5,为酸性氧化物,吸水性很强,吸收空气中水分,部分生成磷酸小液滴,故C正确;
D.白磷着火点较低,易自然,不能代替红磷,故D错误.
故选D.
【分析】反应5KClO3+6P═3P2O5+5KCl中,Cl元素化合价降低,由+5价降低到﹣1价,被还原,KClO3为氧化剂,P元素化合价升高,由0价升高到+5价,被氧化,P为还原剂,生成的P2O5可与空气中水发那英生成磷酸,可观察到白色烟雾生成,以此解答该题.
17.【答案】(1)解:反应生成Cl2在标准状况下体积为56L,则氯气的物质的量为n= = =2.5mol,则参加反应的HCl的物质的量为2.5mol× =8mol;
答:参加反应的HCl的物质的量为8mol
(2)解:反应中16molHCl只有8mol被氧化,即被氧化的HCl占总的HCl物质的量 ,所以反应中被氧化的HCl的物质的量为4mol;
答:反应中被氧化的HCl的物质的量为4mol
(3)解:2KMnO4+16HCl═2MnCl2+5Cl2↑+8H2O+2KCl中,Mn元素的化合价降低,Cl元素的化合价升高,该反应转移10e﹣,双线桥标出电子的转移方向和数目为 ,
答:并用双线桥标出电子转移的方向和数目
【解析】【分析】反应生成Cl2在标准状况下体积为56L,根据n= 计算物质的量,再根据方程式计算HCl,结合元素化合价的变化分析.
18.【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
【解析】【解答】解:(1)KI+KIO3+H2SO4→I2+K2SO4+H2O,碘化钾中碘元素的化合价从﹣1价升高到0价,升高了1价,碘酸钾中碘元素的化合价从+5价降到0价,降低了5价,则碘化钾与碘酸钾计量数之比为5:1,根据原子守恒配平方程式为:5KI+KIO3+3H2SO4═3I2+3K2SO4+3H2O,
故答案为:5;1;3;3;3;3;
(2)MnO4﹣+H++Cl﹣→Mn2++Cl2↑+H2O,锰元素的化合价从+7价降到+2价,降了5价,氯元素的化合价从﹣1价升高到0价,2个氯离子产生1个氯气则升高2价,故高锰酸根与氯气计量数之比为2:5,氯离子的计量数为10,二价锰离子的计量数为2,根据电荷守恒氢离子的计量数应为16,水的计量数为8,配平离子方程式为:2MnO4﹣+16H++10Cl﹣═2Mn2++5Cl2↑+8H2O,
故答案为:2;16;10;2;5;8;
(3)P4+KOH+H2O→K3PO4+PH3,白磷分子中磷元素的化合价从0价上升到+5价,升高了5价,又降低到﹣3价,降了3价,则K3PO4与PH3计量数之比为3:5,所以P4的计量数为2,根据原子守恒配平方程式为:2P4+9KOH+3H2O═3K3PO4+5PH3,
故答案为:2;9;3;3;5;
(4)ClO﹣+Fe(OH)3+→Cl﹣+FeO42﹣+H2O,氯元素的化合价从+1价降到﹣1价,降了2价,铁的化合价从+3价升到+6价,升高了3价,则ClO﹣和Fe(OH)3的计量数之比为3:2,根据氯原子、铁原子守恒确定出Cl﹣和FeO42﹣的计量数分别为3、2,方程式左边有3个负电荷,右边有7个负电荷,根据电荷守恒可确定出反应物还有4个OH﹣,配平离子方程式为:3ClO﹣+2Fe(OH)3+4OH﹣═3Cl﹣+2FeO42﹣+5H2O,
故答案为:3;2;4OH﹣;3;2;5.
【分析】根据氧化还原反应中元素化合价变化判断电子转移数值,结合电子守恒和原子守恒配平氧化还原方程式即可.
19.【答案】(1)ClO3﹣+6H++5Cl﹣=3Cl2↑+3H2O
(2)5:1
(3)2;16;2;2;5;8
(4)6:5:6
(5)KMnO4>MnO2>O2
【解析】【解答】解:(1)反应KClO3+6HCl═3Cl2↑+KCl+3H2O的离子方程式为:ClO3﹣+6H++5Cl﹣=3Cl2↑+3H2O,
故答案为:ClO3﹣+6H++5Cl﹣=3Cl2↑+3H2O;(2)反应②中只有Cl元素化合价发生变化,Cl元素化合价分别由+5价、﹣1价变化为0价,氯气既是氧化产物又是还原产物,则氧化产物与还原产物的质量比为5:1,故答案为:5:1;(3)该反应中Mn元素化合价由+7价变为+2价、部分Cl元素化合价由﹣1价变为0价、部分Cl元素化合价不变,其转移电子总数为10,则KMnO4的系数为2,氯气系数为5,结合原子守恒配平方程式为:2KMnO4+16HCl=2MnCl2+5Cl2↑+2KCl+8H2O,
故答案为:2;16;2;2;5;8;(4)制取的氯气质量相等,则制取的氯气物质的量相等,假设制取的氯气都是1mol,①中生成1mol氯气转移电子物质的量=1mol×2×[0﹣(﹣1)]=2mol;②中生成1mol氯气转移电子物质的量= = mol;③中生成1mol氯气转移电子物质的量= =2mol;
则三个方程式中转移电子物质的量之比=2mol: mol:2mol=6:5:6,
故答案为:6:5:6;(5)根据方程式①4HCl(浓)+MnO2 MnCl2+Cl2↑+2H2O、③KMnO42KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O、④4HCl(g)+O2 2Cl2+2H2O,③没有反应条件,①的反应条件是加热,④的反应条件是加热和催化剂,反应条件越少的氧化还原反应越容易发生,越容易发生的氧化还原反应氧化剂的氧化性越强,所以氧化性最强的是高锰酸钾,其次是二氧化锰,最后是氧气,
故答案为:KMnO4>MnO2>O2.
【分析】(1)氯酸钾、HCl、KCl完全电离,改写为离子形式;(2)反应②中只有Cl元素化合价发生变化,Cl元素化合价分别由+5价、﹣1价变化为0价,氯气既是氧化产物又是还原产物;(3)该反应中Mn元素化合价由+7价变为+2价、部分Cl元素化合价由﹣1价变为0价、部分Cl元素化合价不变,其转移电子总数为10,则KMnO4的系数为2,氯气系数为5,再结合原子守恒配平方程式;(4)制取的氯气质量相等,则制取的氯气物质的量相等,假设制取的氯气都是1mol,根据氯气和转移电子之间关系式计算转移电子数之比;(5)根据反应条件判断反应的难易程度,越容易发生的氧化还原反应氧化剂的氧化性越强.
20.【答案】(1)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)11.9mol L﹣1
(3)0.1mol
(4)1.12L
【解析】【解答】解:(1)浓盐酸与二氧化锰反应生成氯气、氯化锰和水,反应为MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O,
故答案为:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(2)浓盐酸的密度为1.19g cm﹣3、质量分数为36.5%,则浓度c= =11.9mol L﹣1,
故答案为:11.9mol L﹣1;
(3)n(MnO2)= =0.05mol,则被氧化的HCl的物质的量为 =0.1mol,
故答案为:0.1mol;
(4)结合反应可知n(MnO2)=n(Cl2),产生的氯气在标准状况下的体积:V(Cl2)=0.05mol×22.4L/mol=1.12L,
故答案为:1.12L.
【分析】(1)二氧化锰与浓盐酸反应生成氯化锰、氯气和水;
(2)根据浓盐酸的质量百分含量计算其物质的量浓度;
(3)反应中有一半的HCl发生氧化反应;
(4)根据化学方程式可知氯气的物质的量等于二氧化锰的物质的量,结合气体摩尔体积计算气体的体积即可.
21.【答案】(1)Se+2HNO3(浓)=H2SeO3+NO↑+NO2↑
(2)H2SO4(浓)>SeO2>SO2
(3)
(4)92.50%
【解析】【解答】解:(1)利用题中信息可知Se与浓HNO3反应,Se被氧化为+4价的H2SeO3,HNO3还原为NO与NO2,生成NO与NO2的物质的量之比为1:1,即二者计量系数比为1:1,令二者系数为1,根据电子转移守恒可知,Se的系数为 =1,故反应方程式为Se+2HNO3(浓)=H2SeO3+NO↑+NO2↑;
故答案为:Se+2HNO3(浓)=H2SeO3+NO↑+NO2↑;
(2)在氧化还原反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物的,所以根据反应的方程式可知,SeO2、H2SO4(浓)、SO2的氧化性由强到弱的顺序是H2SO4(浓)>SeO2>SO2,
故答案为:H2SO4(浓)>SeO2>SO2;
(3)反应①中I﹣失去电子生成I2,共升高2价,SeO2中+4价Se得到单质还原为单质Se,共降低4价,化合价升降最小公倍数为4,故KI的系数为4,I2的系数为2,SeO2、Se的系数都是1,KNO3的系数为4,H2O的系数为2,配平并标出电子转移的方向和数目为: ,
故答案为: ;
(4)根据反应的方程式可知SeO2~2I2~4Na2S2O3,消耗的n(Na2S2O3)=0.2000 mol/L×0.025L=0.005mol,根据关系式计算样品中n(SeO2)=0.005mol× =0.00125mol,故SeO2的质量为0.00125mol×111g/mol=0.13875g,所以样品中SeO2的质量分数为 ×100%=92.50%,
故答案为:92.50%.
【分析】(1)利用题中信息可知Se与浓HNO3反应,Se被氧化为+4价的H2SeO3,HNO3还原为NO与NO2,利用电子守恒和限定条件(生成NO与NO2的物质的量之比为1:1,即二者计量系数比为1:1)可得方程式;
(2)在氧化还原反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物的,而还原剂的还原性强于还原产物的;
(3)在反应①中Se元素的化合价从+4价降低到0价,而碘元素的化合价从﹣1价升高到0价,所以根据电子的得失守恒,配平后的方程式是SeO2+4KI+4HNO3═Se+2I2+4KNO3+2H2O,反应中转移的电子数为4;
(4)根据反应①②及电子的得失守恒可知,SeO2~2I2~4Na2S2O3,所以参加反应的SeO2的物质的量是Na2S2O3的1/4,然后求出质量和质量分数.