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氧化还原反应学案(二)
[典题解悟]
例1:已知反应:10AgF+5Cl2+5H2O=9AgCl+AgClO3+10HF+O2,试回答:
(1) 反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是____________;
(2) 当转移1 mol电子时,被氧化的Cl2的物质的量是___________;
(3) 每产生1 mol O2时,被氧元素还原的Cl2的物质的量是___________;
(4)反应消耗的水是( )
A. 全部被氧化 B. 全部被还原 C. 被氧化 D. 被还原
[解析]:此反应的电子转移和总数的表示法如下:
1 有45 mol Cl2 作氧化剂,作还原剂的有05 mol Cl2和2 mol O2,为45∶25=9∶5。
3 5××=2。
答案: (1) 9∶5 (2) mol (3) 2 mol (4) C
例2:把氯气通入浓氨水中发生下列反应:3Cl2+8NH3 = 6NH4Cl+N2 (MCE79.六.1)
使11.2 L氯氮混合气体(90% Cl2和10% N2)通过浓氨水。实验测得逸出的气体(除NH3后)体积为0.672 L(50% Cl2和50%N2)。问反应中有多少克氨被氧化?(体积已换算成标准状况)
[解析]:此题为部分氧化的计算。反应过程中用氯量为:1.12 L×90%-0.672 L×50% = 0.672 L(标准状况),折算为物质的量为0.03 mol。由化学方程式知,3 mol氯只能氧化2 mol氨,即0.03 mol氯能氧化0.02 mol氨,故被氧化的氨的质量为0.02 mol×17 g / mol = 0.34 g。
例3:根据3BrF3+5H2O=HBrO3+Br2+9HF+O2反应,可推知每3 molBrF3中被水所还原的BrF3的物质的量是 ( B )
A. 1 mol B. 1.33 mol C. 2 mol D. 3 mol
[解析]:3 molBrF3中有BrF3作还原剂,BrF3作氧化剂,BrF3被水和BrF3所还原,其中,被水还原的占,3×× ==1.33 mol。
例题4、标准状况下,往100mL 0.2mol/L的FeBr2溶液中通入一定体积的Cl2,充分反应后,溶液中有50%的Br-被氧化。则通入的氯气的体积是( )
A、0.224L B、0.336L C、0.448L D、0.672L
[解析]:由于Fe2+还原性比Br-强,当往FeBr2中通入氯气,发生的反应依次为:1)Cl2+2Fe2+=2Cl—+2Fe3+;2)Cl2+2Br—=2Cl—+Br2。因此溶液反应中反应的情况应该是:Fe2+被完全氧化并有50% Br— 被氧化。根据电子得失关系,Fe2+、Br—离子失去的电子总数(0.02mol+0.02mol=0.04mol)等于Cl2得到的电子总数。由于每个Cl2在反应中得到2个电子,因此Cl2的物质的量为0.02mol,其体积为0.448L。本题正确答案为C。(注:分析多种离子共存的溶液体系的电解问题时,也必须考虑离子反应次序——对于氧化性或还原性越强的离子,电解过程中一般优先放电。)
[夯实基础]
题目编写人 刘建勇
1.某元素在化学反应中由化合态变为游离态,则该元素( )
A.一定被氧化 B.一定被还原
C.既可能被氧化,也可能被还原 D.以上都不是
2.下列物质不能做还原剂的是()
A. H2S B. Fe2+ C .Fe3+ D. SO2
3.在H2SO3+2 H2S=3 H2O+3S反应中,被氧化与被还原元素的质量比为( )
A.1:1 B.2:1 C.1:2 D.3:2
4.为了治理废水中Cr2O72-的污染,常先加入试剂使之变为Cr3+,该试剂为( )
A、NaOH溶液 B、FeCl3溶液 C、明矾 D、Na2SO3和H2SO4
5.已知:Ni+CuSO4=NiSO4+Cu Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag 则下列判断正确的是( )
A.还原性:Ni>Cu>Ag B.氧化性:Ni2+ >Cu2+ >Ag+
C.还原性:Ni6、某金属单质跟一定浓度的硝酸反应,假定只产生单一的还原产物。当参加反应的单质与被还原的硝酸的物质的量之比为2:1时,还原产物是( )
A、NO2B、NO C、N2O D、N2
7、用Na2SO3还原MnO4-,如果还原含有2.4×10-3molMnO4-的溶液时,消耗30mL0.2mol/LNa2SO3溶液,则Mn元素在还原产物中的化合价是( )
A、+1 B、+2 C、+4 D、+5
8、一定条件下,在一个具有活塞的密闭容器中充入NH3和Cl2,恰好反应完全,若反应生成物中只有N2和HCl气体,则反应前后的气体体积比为( )
A、5:7 B、7:5 C、7:11 D、11:7
9、硫酸铵在加强热条件下分解,生成氨、二氧化硫、氮气和水。反应中生成的氧化产物和还原产物的物质的量之比是( )
A、1:3 B、2:3 C、1:1 D、4:3
10、Fe3O4粉末与稀HNO3反应生成硝酸铁和一种无色气体,溶解1molFe3O4时,被还原硝酸的物质的量为( )
A、2/3mol B、1/3mol C、1mol D、3mol
11、两种金属粉末的混合物12g,投入足量的稀硫酸中,在标准状况下产生11.2 L气体,则这种混合物可能是( )
A、 Zn、Al B、 Fe、Zn
C、 Al、Mg D、 Mg、Cu
12、在3Cl2 + 6KOH = KClO3 + 5KCl + 3H2O的反应中,氧化剂和还原剂的质量比为( )
A、1:5 B、5:1 C、1:1 D、2:1
13.M2O7x-离子和S2-在酸性溶液中发生如下反应:
M2O7x-+3S2- +14H+ =2M3++3S↓+7H2O,则M2O7x-离子中M的化合价是( )
A +2 B +3 C +4 D +6
14.实验室常用KMnO4溶液中加入少量酸以制得酸性KMnO4溶液。下列酸中不宜用于制取酸性KMnO4溶液的是( )
①稀H2SO4 ②盐酸 ③硅酸
A ① B ①② C ①③ D ②③
15.臭氧(O3)是一种有鱼腥气味的淡蓝色气体.它具有比O2更强的氧化性.已知臭氧能使湿的碘化钾淀粉试纸变蓝,反应中有氧气产生.则反应的方程式是____________________________,反应中氧化产物是______________,还原产物是 _______________.
16、24 ml 浓度为0.05 mol/L 的Na2SO3 溶液,恰好与40mL浓度为0.02 mol/L 的K2Cr2O7溶液完全反应,则元素Cr在被还原的产物中的化合价为 _____________。
17.把氯气通入浓氨水中,发生下述反应:3Cl2+8NH3 = 6NH4Cl+N2↑
(1)发生反应的Cl2与NH3的分子数之比为 ,反应中发生电子转移的Cl2与NH3的分子数之比为。
(2)若反应中有6.8gNH3发生反应,则反应中有多少克氮气产生?
18、将0.04molKMnO4固体加热,一段时间后,收集到amol气体,此时KMnO4的分解率为x,在反应后的残留固体中加入足量的浓盐酸,又收集到bmol气体,此时Mn元素全部以Mn2+存在于溶液中,试回答下列问题:
①a+b= (用x表示)
②当x= 时,a+b取最小值,且最小值是 。
③当a+b=0.09时,加热后所得残留固体的质量为 克。
19、将5.05gKNO3加到含FeSO40.33mol的稀硫酸溶液中,充分反应后再通入0.09molCl2,恰好将剩余的Fe2+全部氧化,通过计算确定:
(1)写出上述发生反应的所有离子方程式
(2)求KNO3被还原后氮的化合价
[能力提高]
题目编写人 刘建勇
1、某金属与稀硝酸恰好完全反应生成 NO ,消耗金属和硝酸的物质的量之比为 1:3 ,则该金属可能是( )
A、Cu B、Ag C、Al D、Fe
2、硝酸铵受热分解可得硝酸、氮气和水,此反应中被氧化与被还原的氮原子数之比为( )
A、3:5 B、5:3C、5:2 D、1:1
3、在氧气中灼烧0.44g硫和铁组成的化合物,使其中的硫全部转变为SO2,把这些SO2全部氧化后转变为H2SO4,这些H2SO4可以用20mL0.50mol·L-1的NaOH溶液完全中和,则原化合物中硫的质量分数为( )
A、18% B、46% C、53% D、36%
4、实验室将NaClO3和Na2SO3按分子个数比为2∶1倒入烧瓶中,同时滴入适量硫酸,并用水浴加热,产生棕黄色的气体X,反应后测得NaClO3和Na2SO3恰好完全反应,则X为 ( )
A Cl2B Cl2OC ClO2 D Cl2O3
5、在100mL混合液中,HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别 :0.4mol.L-1,0.1mol.L-1,向该混合液中加入1.92g铜粉,加热,待充分反应后,所得溶液中Cu2+的物质的量浓度(mol.L-1)是( )
A、0.15 B、 0.225 C、 0.35 D、0.45
6、离子M2O7X-与S2-能在酸性溶液中发生如下反应:aM2O7X- +3S2- +cH+==2M3+ +eS +fH2O,则M2O7X-中M的化合价为()
A、+4 B、+5 C、+6 D、+7
7、足量的浓H2SO4与 m g铜完全反应,得到的SO2气体在标准状况下的体积为 n L,则被还原的硫酸是( )
A、m/64 mol B、64n/22.4 mol C、98n/22.4 g D、64n/22.4 g
8、在 11P + 15 CuSO4 +24 H2O = 5 Cu3P +6 H3PO4 +15 H2SO4 中,每 1 mol CuSO4可以氧化磷的物质的量是 __________mol ,每 1 mol 磷可以氧化磷的物质的量是__________mol 。
9、(1)写出实验室里用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气的化学方程式 ;当1molHCl参与反应时有___mol电子发生转移。
(2)KMnO4是常用的氧化剂。在酸性条件下,MnO4-被还原为Mn2+。试写出用KMnO4跟浓盐酸在室温下制氯气的反应的化学方程式为 。
(3)历史上曾用“地康法”制氯气。 这一方法是用CuCl2作催化剂,在450℃利用空气中的氧气跟氯化氢反应制氯气。这一反应的化学方程式为: 。
(4)从氯元素的化合价看,以上三种方法的共同点是 。
(5)比较以上三个反应,可以认为氧化剂的氧化能力从强到弱的顺序为:。
参考答案:
[夯实基础]1C 2C 3B 4D 5AD 6C 7B8A 9 A 10B 11A 12B 13D 14A
15 O3 + 2KI + H2O = O2 + I2 + 2KOH;I2;KOH
16+3 17(1)3:8;3:2 (2)1.4g 18(1)0.1-0.02x (2)1;0.08 (3)6
19(1)3Fe2+ + 4H+ + NO3- = 3Fe3+ + NO↑+ 2H2O; 2Fe2++ Cl2 =2Fe3+ + 2Cl- (2) +2
[能力提高]1D 2A 3D 4C 5B 6C 7AC
81/5;3/5
9(1)MnO2+4HCl(浓)== MnCl2+Cl2↑+2H2O;1/2
(2)2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
(3)O2 + 4HCl == 2Cl2 + 2H2O
(4)在强氧化剂的氧化作用下将-1价氯变为0价氯
(5)KMnO4 〉MnO2 〉O2
[高考聚焦]
题目编写人 张成新
1.是一种广谱型的消毒剂,根据世界环保联盟的要求ClO2将逐渐取代Cl2成为生产自来水的消毒剂。工业上ClO2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加H2SO4酸化后反应制得,在以上反应中NaClO3和Na2SO3的物质的量之比为 (03年 上海高考题)
A 1︰1 B 2︰1 C 1︰2 D 2︰3
2.在一定条件下,PbO2与Cr3+反应,产物是Cr2O72-和Pb2+,则与1mol Cr3+反应所需PbO2的物质的量为 (03年 天津高考题)
A 3.0mol B 1.5mol C 1.0mol D 0.75mol
3 (04年全国高考题) O
‖
抗击“非典”期间,过氧乙酸(CH3C—O—OH)是广为使用的消毒剂。它可由H2O2和冰醋酸反应制取,所以在过氧乙酸中常含有残留的H2O2。测定产品中过氧乙酸浓度c0。涉及下列反应:
① □MnO4+□H2O2+□H+ □Mn2++□O2十□H2O
② H2O2+2+2H+ I2+2H2O
O
‖
③ CH3C—O—OH+2+2H+CH3COOH+I2+H2O
请回答以下问题:
(l)配平反应①的离子方程式(配平系数填人以下方框内):
□MnO4+□H2O2+□H+ □Mn2++□O2十□H2O
(2)用Na2S2O3标准溶液滴定I2时(反应④)选用的指示剂是____________________。
(3)取b0 mL待测液,用硫酸使溶液酸化,再用浓度为a1 mol·的KMnO4标准溶液
滴定其中的H2O2,耗用的KMnO4体积为b1 mL(反应①,滴定过程中KMnO4不
与过氧乙酸反应)。
另取b0 mL待测液,加入过量的KI,并用硫酸使溶液酸化,此时过氧乙酸和残留的H2O2都能跟 KI反应生成 I2(反应②和③)。再用浓度为a2 mol·的Na2S2O3标准溶液滴定生
成的I2,耗用Na2S2O3溶液体积为b2 mL。
请根据上述实验数据计算过氧乙酸的浓度(用含a1、a2、b0、b1、b2的代数式表示)。
c0= ________________________。
(4)为计算待测液中过氧乙酸的浓度c0,加入的KI的质量已过量但没有准确称量,是否影响测定结果 _______________(填是或否)
4.(05年全国高考题 川陕)已知KH和H2O反应生成H2和KOH,反应中1mol
KH ( )
A.失去1mol电子 B.得到1mol电子 C.失去2mol电子 D.没有电子得失
5.(05年高考题)等物质的量的主族金属A、B、C分别与足量的稀盐酸反应,所得氢气的体积依次为VA、VB、VC,已知VB=2VC,且VA = VB+VC,则在C的生成物中,该金属元素的化合价为
A.+1 B.+2 C.+3 D.+4
6 (05年高考题 江苏卷)Cu2S与一定浓度的HNO3反应,生成Cu(NO3)2、CuSO4、NO2、NO和H2O,当NO2和NO的物质的量之比为1∶1时,实际参加反应的Cu2S与HNO3的物质的量之比为
A.1∶7 B.1∶9 C.1∶5 D.2∶9
7、硫酸铁(PFS)是一种新型高效的无机高分子絮凝剂,广泛用于水的处理。用铁的氧化物为原料来制取聚合硫酸猴,为控制水解时Fe3+的浓度,防止生成氢氧化铁沉淀,原料中的Fe3+必须先还原为Fe2+。实验步骤如下:
(1)用98%的硫酸配制28%的硫酸,所需的玻璃仪器除量筒外,还有 。
(a) 容量瓶 (b) 烧杯 (c) 烧瓶
(2)步骤II取样分析溶液中的Fe2+、Fe3+的含量,目的是 。
(a) 控制溶液中Fe2+与Fe3+含量比 (b) 确定下一步还原所需铁的量
(c) 确定氧化Fe2+所需NaClO3的量 (d) 确保铁的氧化物酸溶完全
(3)用NaClO3氧化时反应方程式如下:
6FeSO4 + NaClO3 + 3H2SO4 → 3Fe2(SO4)3 + NaCl + 3H2O
若改用HNO3氧化,则反应方程式如下
6FeSO4 + 2HNO3 + 3H2SO4 → 3Fe2(SO4)3 + NO↑ + 4H2O
已知1mol HNO3价格0.16元、1mol NaClO3价格0.45元,评价用HNO3代替NaClO3作氧化剂的得弊,利是 ,弊是 。
聚合硫酸铁溶液中SO42 与Fe3+物质的量之比不是3:2。根据下列供选择的试剂和基本操作,测定聚合硫酸铁产品溶液中SO42 与Fe3+物质的量之比。
(4)测定时所需的试剂 。
(a) NaOH (b) FeSO4 (c) BaCl2 (d) NaClO3
(5)需要测定 和 的质量(填写化合物的化学式)。
(6)选出测定过程中所需的基本操作 (按操作先后顺序列出)。
(a) 萃取、分液 (b) 过滤、洗涤 (c) 蒸发、结晶
(d) 冷却、称量 (e)烘干或灼烧
8、(05年高考题 上海卷17)某500mL溶液中含0.1molFe2+、0.2molFe3+,加入0.2mol铁粉,待Fe3+完全还原后,溶液中Fe2+的物质的量浓度为(假设反应前后体积不变)
A、0.4mol/L B、0.6mol/L C、0.8mol/L D、1.0mol/L
9、(05年高考题 江苏17)Cu2S与一定浓度的HNO3反应,生成Cu(NO3)2、CuSO4、NO2、NO和H2O,当NO2和NO的物质的量之比为1∶1时,实际参加反应的Cu2S与HNO3的物质的量之比为
A.1∶7 B.1∶9 C.1∶5 D.2∶9
参考答案
1.B
2.B
3.
2MnO4+5H2O2+6H+ 2Mn2++5O2十8H2O
淀粉试剂
(a2b2-5a1b1)/2b0mol·L-1
否
4.A
5.A
6.A
7(1)b
(2)b、c
(3)利:原料成本较低 弊:产生气体对大气有污染
(4)a、c
(5)Fe2O3、BaSO4
(6)b、e、d
8、C
9.A
CuCl2
错误!未找到引用源。
酸溶
错误!未找到引用源。
取样分析
错误!未找到引用源。
氧化、水解、聚合
错误!未找到引用源。
还原
FeO
Fe2O3
Fe3O4
红褐色溶液
28%H2SO4
Fe
产品
NaClO3
H2SO4
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