1-3-2 有关氧化还原反应方程式的书写和配平
1.【2017年新课标Ⅲ卷T27(1)】(15分)
重铬酸钾是一种重要的化工原料,一般由铬铁矿制备,铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3,还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示:
回答下列问题:
(1)步骤①的主要反应为:
FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3Na2CrO4+ Fe2O3+CO2+ NaNO2
上述反应配平后FeO·Cr2O3与NaNO3的系数比为__________。该步骤不能使用陶瓷容器,原因是________________。
【答案】(1)2:7 陶瓷在高温下会与Na2CO3反应
2.【2017年新课标Ⅲ卷T28(2)】(14分)
砷(As)是第四周期ⅤA族元素,可以形成As2O3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物,有着广泛的用途。回答下列问题:
(1)画出砷的原子结构示意图____________。
(2)工业上常将含砷废渣(主要成分为As2O3)制成浆状,通入O2氧化,生成H3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式________。该反应需要在加压下进行,原因是________。
【答案】
(1)
(2)2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S 增加反应物O2的浓度,能够有效提高As2S3的转化率
3.【2016年新课标Ⅰ卷T28(2)】(14分)NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如下:
回答下列问题:
(1)NaClO2中Cl的化合价为_______。
(2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式_______。
【答案】(1)+3价;(2)2NaClO3+SO2+H2SO4=ClO2+2NaHSO4;
【解析】
试题分析:(1)在NaClO2中Na为+1价,O为-2价,根据正负化合价的代数和为0,可得Cl的化合价为+3价。(2)NaClO3和SO2在H2SO4酸化条件下生成ClO2,其中NaClO2是氧化剂,还原产物为NaCl,根据电子守恒和原子守恒,此反应的化学方程式为2NaClO3+SO2+H2SO4=2NaHSO4+ClO2↑。
考纲要求掌握常见的氧化还原反应的配平,在考题中主要是用化合价升降法,运用电子得失守恒进行解题。这类试题的难点是未知物质的化合价以及缺项配平。在复习过程中把氧化还原反应方程式的书写和电极反应方程式的书写结合起来。
1.配平4步骤
2.补项2原则
条件
补项原则
酸性条件下
缺H(氢)或多O(氧)补H+,少O(氧)补H2O(水)
碱性条件下
缺H(氢)或多O(氧)补H2O(水),少O(氧)补OH-
1.汽车剧烈碰撞时,安全气囊中发生反应NaN3+KNO3―→K2O+Na2O+N2↑。对上述反应的描述错误的是( )
A.NaN3是还原剂,KNO3是氧化剂
B.该反应中有两种元素的化合价发生变化
C.配平后物质的系数依次为 10、2、1、5、16
D.若生成 8 mol N2,则转移电子的物质的量为 5 mol
【答案】B
2.根据下表信息,下列叙述中正确的是( )
序号
氧化剂
还原剂
其他反应物
氧化产物
还原产物
①
Cl2
FeBr2
Cl
②
KMnO4
H2O2
H2SO4
O2
Mn2+
③
KClO3
浓盐酸
Cl2
④
KMnO4
浓盐酸
Cl2
Mn2+
A.表中①组反应的氧化产物只能有FeCl3
B.氧化性强弱比较;KMnO4>Fe3+>Cl2>Fe2+
C.④的离子方程式配平后,H+的化学计量数为16
D.表中③还原产物是KCl
【答案】D
【解析】A.氯气具有强氧化性,可氧化Fe2+和Br-,氧化产物有FeCl3和Br2,故A错误;B.氧化剂的氧化剂大于氧化产物的氧化性,由①可知氧化性Cl2>Fe3+,故B错误;C.表中④的离子方程式为2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2+↑+5C12↑+8H2O,H+的化学计量数为16,故C正确;D.表中③Cl2既是氧化产物又是还原产物,KCl由HCl生成,化合价没有发生变化,故D错误;故选C。
3.Hg可用KMnO4溶液吸收。在不同pH下,KMnO4溶液对Hg的吸收率及主要产物如下图所示。下列有关说法不正确的是
A.pH对Hg吸收率的影响规律是随pH升高Hg的吸收率先降低后升高
B.pH=l时Hg的吸收率高达90%的原因是KMnO4在酸性条件下氧化性强
C.pH = 2时反应的离子方程式为Hg+MnO4-+8H+=Hg2++Mn2++4H2O
D.pH = 12时反应的离子方程式为3Hg+2MnO4-+ H2O=3HgO+2MnO2+2OH-
【答案】C
点睛:本题考查反应条件的选择的原因分析、氧化还原反应化学方程式和离子方程式的书写、物质的吸收率与溶液pH的关系的知识。注重图表信息的分析能力的考查。
4.磁性氧化铁与过量稀硝酸反应的化学方程式为:Fe3O4+HNO3(稀)―→Fe(NO3)3+NO↑+H2O(未配平)。下列有关说法正确的是( )
A.如果硝酸的量不足,则应该有Fe(NO3)2生成
B.上述反应配平后HNO3的化学计量数为10
C.若有0.1mol HNO3被还原,则生成2.24L NO气体
D.23.2g磁性氧化铁完全溶解于稀硝酸中,转移0.1mol电子
【答案】D
【解析】A.硝酸只氧化四氧化三铁中的+2价铁,硝酸的量不足,溶液中也不会有Fe(NO3)2生成,故A错误;B.反应中只有氮元素被还原,氮元素化合价由+5价降低为+2,还原产物为NO,转移3个电子,Fe3O4中含有1个二价铁和2个三价铁,则一个Fe3O4反应转移一个电子,根据得失电子守恒,生成的NO的数目为Fe3O4数目的三倍,则配平方程式为:3Fe3O4+28HNO3(稀)═9Fe(NO3)3+NO↑+14H2O,配平后HNO3的化学计量数为28,故B错误;C.若有0.1mol HNO3被还原,则生成0.1mol NO气体,末指明温度有压强,其体积不一定为2.24L,故C错误;D.23.2g磁性氧化铁的物质的量为0.1mol,则完全溶解于稀硝酸中,转移0.1mol电子,故D正确;答案为D。
点睛:明确硝酸的强氧化性和磁性氧化铁中铁元素化合价是关键,其中氧化还原反应中各关系网络如下图所示:,据此分析氧化还原反应即可。