2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第二章 第5講 氧化還原反應(yīng)的計算及方程式的配平.doc

2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第二章 第5講 氧化還原反應(yīng)的計算及方程式的配平考綱要求掌握常見氧化還原反應(yīng)的配平和相關(guān)計算?？键c一氧化還原反應(yīng)方程式的配平方法氧化還原反應(yīng)的實質(zhì)是反應(yīng)過程中發(fā)生了電子轉(zhuǎn)移，而氧化劑得電子總數(shù)(或元素化合價降低總數(shù))必然等于還原劑失電子總數(shù)(或元素化合價升高總數(shù))，根據(jù)這一原則可以對氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式進(jìn)行配平。配平的步驟：(1)標(biāo)好價：正確標(biāo)出反應(yīng)前后化合價有變化的元素的化合價。(2)列變化：列出元素化合價升高和降低的數(shù)值。(3)求總數(shù)：求元素化合價升高和降低的總數(shù)，確定氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物的化學(xué)計量數(shù)。(4)配系數(shù)：用觀察法配平其他各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)。(5)細(xì)檢查：利用“守恒”三原則(即質(zhì)量守恒、得失電子守恒、電荷守恒)，逐項檢查配平的方程式是否正確。典例根據(jù)FeS2O2Fe2O3SO2，回答下列問題：(1)氧化劑_，還原劑_，氧化產(chǎn)物_，還原產(chǎn)物_。(2)元素化合價升高的元素為_，元素化合價降低的元素為_。(3)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_。(4)配平后各物質(zhì)的系數(shù)依次為_。答案(1)O2FeS2Fe2O3、SO2Fe2O3、SO2(2)Fe、SO(3)114(4)4、11、2、8失誤防范配平氧化還原反應(yīng)方程式的關(guān)鍵是正確標(biāo)出化合價，找準(zhǔn)1“分子”氧化劑化合價降低總數(shù)，1“分子”還原劑化合價升高總數(shù)，在計算時，往往容易忽略氧化劑、還原劑中的粒子個數(shù)。題組一正向配平類1(1)_HCl(濃)_MnO2_Cl2_MnCl2_H2O(2)_Cu_HNO3(稀)=_Cu(NO3)2_NO_H2O(3)_KI_KIO3_H2SO4=_I2_K2SO4_H2O(4)_MnO_H_Cl=_Mn2_Cl2_H2O答案(1)41112(2)38324(3)513333(4)21610258題組二逆向配平類2(1)_S_KOH=_K2S_K2SO3_H2O(2)_P4_KOH_H2O=_K3PO4_PH3答案(1)36213(2)29335題組三缺項配平類3(1)_ClO_Fe(OH)3_=_Cl_FeO_H2O(2)_MnO_H2O2_=_Mn2_O2_H2O(3)某高溫還原法制備新型陶瓷氮化鋁(AlN)的反應(yīng)體系中的物質(zhì)有：Al2O3、C、N2、AlN、CO。請將AlN之外的反應(yīng)物與生成物分別填入以下空格內(nèi)，并配平。答案(1)324OH325(2)256H258(3)Al2O33CN2=2AlN3CO解析(3)根據(jù)氮元素、碳元素的化合價變化，N2是氧化劑，C是還原劑，AlN為還原產(chǎn)物，CO為氧化產(chǎn)物。題組四信息型氧化還原反應(yīng)方程式的書寫4按要求書寫方程式：(1)已知將濃鹽酸滴入高錳酸鉀溶液中，產(chǎn)生黃綠色氣體，而溶液的紫紅色褪去。在一氧化還原反應(yīng)的體系中，共有KCl、Cl2、濃H2SO4、H2O、KMnO4、MnSO4、K2SO4七種物質(zhì)。寫出一個包含上述七種物質(zhì)的氧化還原反應(yīng)方程式，并配平_。在反應(yīng)后的溶液中加入NaBiO3(不溶于冷水)，溶液又變?yōu)樽霞t色，BiO反應(yīng)后變?yōu)闊o色的Bi3。寫出該實驗中涉及反應(yīng)的離子方程式_。(2)6價鉻的毒性很強(qiáng)，制取紅礬鈉后的廢水中含有的Cr2O，可以用綠礬除去。測得反應(yīng)后的溶液中含Cr3、Fe2、Fe3、H等陽離子。寫出該反應(yīng)的離子方程式_。(3)KMnO4的氧化性隨pH的減小而增大，在酸性介質(zhì)中還原產(chǎn)物是Mn2；在中性或堿性介質(zhì)中還原產(chǎn)物主要是MnO2。三氯乙烯(C2HCl3)是地下水有機(jī)污染物的主要成分，研究顯示在地下水中加入KMnO4溶液可將其中的三氯乙烯除去，氧化產(chǎn)物只有CO2，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式_。答案(1)2KMnO410KCl8H2SO4=6K2SO42MnSO45Cl28H2O2Mn25NaBiO314H=2MnO5Na5Bi37H2O(2)Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2O(3)2KMnO4C2HCl3=2KCl2CO22MnO2HCl解析(1)根據(jù)信息，KMnO4在H2SO4作用下，把KCl氧化成Cl2，本身被還原成Mn2。注意NaBiO3不能拆寫成離子形式。NaBiO3作為氧化劑，把Mn2氧化成MnO，本身被還原成Bi3。(3)根據(jù)信息，MnO的還原產(chǎn)物為MnO2，C2HCl3中C被氧化為CO2，H、Cl的化合價不發(fā)生變化。配平的基本技能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(fù)電荷，一般加OH，生成物一邊加水。然后進(jìn)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。考點二電子守恒思想在氧化還原反應(yīng)計算中的應(yīng)用對于氧化還原反應(yīng)的計算，要根據(jù)氧化還原反應(yīng)的實質(zhì)反應(yīng)中氧化劑得到的電子總數(shù)與還原劑失去的電子總數(shù)相等，即得失電子守恒。利用守恒思想，可以拋開繁瑣的反應(yīng)過程，可不寫化學(xué)方程式，不追究中間反應(yīng)過程，只要把物質(zhì)分為初態(tài)和終態(tài)，從得電子與失電子兩個方面進(jìn)行整體思維，便可迅速獲得正確結(jié)果。題組一兩元素之間得失電子守恒問題1現(xiàn)有24 mL濃度為0.05 molL1的Na2SO3溶液恰好與20 mL濃度為0.02 molL1的K2Cr2O7溶液完全反應(yīng)。已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化為Na2SO4，則元素Cr在還原產(chǎn)物中的化合價為()A2 B3 C4 D5答案B解析題目中指出被還原的物質(zhì)是Cr，則得電子的物質(zhì)必是K2Cr2O7，失電子的物質(zhì)一定是Na2SO3，其中S元素的化合價從46；而Cr元素的化合價將從6n(設(shè)化合價為n)。根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒規(guī)律，有0.05 molL10.024 L(64)0.02 molL10.020 L2(6n)，解得n3。2Na2Sx在堿性溶液中可被NaClO氧化為Na2SO4，而NaClO被還原為NaCl，若反應(yīng)中Na2Sx與NaClO的物質(zhì)的量之比為116，則x的值為()A2 B3 C4 D5答案D解析本題考查在氧化還原反應(yīng)中利用得失電子守恒進(jìn)行相關(guān)的計算。得關(guān)系式1x162，x5。守恒法解題的思維流程1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找準(zhǔn)一個原子或離子得失電子數(shù)(注意化學(xué)式中粒子的個數(shù))。3根據(jù)題中物質(zhì)的物質(zhì)的量和得失電子守恒列出等式。n(氧化劑)變價原子個數(shù)化合價變化值(高價低價)n(還原劑)變價原子個數(shù)化合價變化值(高價低價)。題組二多元素之間得失電子守恒問題3在反應(yīng)3BrF35H2O=9HFBr2HBrO3O2中，若有5 mol H2O參加反應(yīng)，被水還原的溴元素為()A1 mol B. mol C. mol D2 mol答案C解析設(shè)被水還原的溴元素(BrF3)的物質(zhì)的量為x,5 mol H2O參加反應(yīng)，失去電子4 mol，根據(jù)電子守恒得：3x4 mol，x mol。4在PCuSO4H2OCu3PH3PO4H2SO4(未配平)的反應(yīng)中，7.5 mol CuSO4可氧化P的物質(zhì)的量為_mol。生成1 mol Cu3P時，參加反應(yīng)的P的物質(zhì)的量為_mol。答案1.52.2解析設(shè)7.5 mol CuSO4氧化P的物質(zhì)的量為x；生成1 mol Cu3P時，被氧化的P的物質(zhì)的量為y根據(jù)得失電子守恒得：75 mol(21)x(50)x1.5 mol1 mol3(21)1 mol0(3)y(50)y1.2 mol所以參加反應(yīng)的P的物質(zhì)的量為1.2 mol1 mol2.2 mol。題組三多步反應(yīng)得失電子守恒問題有的試題反應(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。5取x g銅鎂合金完全溶于濃硝酸中，反應(yīng)過程中硝酸被還原只產(chǎn)生8 960 mL的NO2氣體和672 mL的N2O4氣體(都已折算到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))，在反應(yīng)后的溶液中加入足量的氫氧化鈉溶液，生成沉淀質(zhì)量為17.02 g。則x等于()A8.64 B9.20C9.00 D9.44答案B解析反應(yīng)流程為x g17.02 gm(OH)，而OH的物質(zhì)的量等于鎂、銅失去電子的物質(zhì)的量，等于濃HNO3得電子的物質(zhì)的量，即：n(OH)1210.46 mol所以x g17.02 g0.46 mol17 gmol19.20 g。6足量銅與一定量濃硝酸反應(yīng)，得到硝酸銅溶液和NO2、N2O4、NO的混合氣體，將這些氣體與1.68 L O2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)混合后通入水中，所有氣體完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸銅溶液中加入5 molL1 NaOH溶液至Cu2恰好完全沉淀，則消耗NaOH溶液的體積是()A60 mL B45 mLC30 mL D15 mL答案A解析由題意可知，HNO3，則Cu失去的電子數(shù)與O2得到的電子數(shù)相等。即n(Cu)2n(O2)20.15 mol。根據(jù)質(zhì)量守恒及NaOH和Cu(NO3)2的反應(yīng)可得關(guān)系式：n(NaOH)2nCu(NO3)22n(Cu)0.3 mol，則V(NaOH)0.06 L60 mL。探究高考明確考向1(xx大綱全國卷，13)已知：將Cl2通入適量KOH溶液，產(chǎn)物中可能有KCl、KClO、KClO3，且的值與溫度高低有關(guān)。當(dāng)n(KOH)a mol時，下列有關(guān)說法錯誤的是()A若某溫度下，反應(yīng)后11，則溶液中B參加反應(yīng)的氯氣的物質(zhì)的量等于a molC改變溫度，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量ne的范圍：a molnea molD改變溫度，產(chǎn)物中KClO3的最大理論產(chǎn)量為 a mol答案D解析A項，設(shè)反應(yīng)后溶液中n(Cl)11n mol，則n(ClO)n mol，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中電子守恒可知，生成11n mol Cl得11n mol電子，生成n mol ClO失去n mol電子，而生成1 mol ClO失去5 mol電子，因此反應(yīng)生成的ClO應(yīng)為2n mol，正確；B項，由于產(chǎn)物中可能有KCl、KClO、KClO3，根據(jù)原子守恒可知，Cl原子與K原子的量始終相等，故參加反應(yīng)的Cl2的物質(zhì)的量為KOH的，正確；C項，當(dāng)只有KCl、KClO生成時，1 mol Cl2參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移1 mol電子，故整個反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為a mol，當(dāng)只有KCl、KClO3生成時，根據(jù)電子守恒可知，有的Cl2生成了KClO3，有的Cl2生成了KCl，故轉(zhuǎn)移電子a mol，正確；D項，當(dāng)只有KCl、KClO3生成時，產(chǎn)物中KClO3的量達(dá)到了最大值，根據(jù)電子守恒可知，有的Cl2生成了KClO3，因此KClO3的最大理論產(chǎn)量為a mol，錯誤。2(xx上海，16)含有砒霜(As2O3)的試樣和鋅、鹽酸混合反應(yīng)，生成的砷化氫(AsH3)在熱玻璃管中完全分解成單質(zhì)砷和氫氣。若砷的質(zhì)量為1.50 mg，則()A被氧化的砒霜為1.98 mgB分解產(chǎn)生的氫氣為0.672 mLC和砒霜反應(yīng)的鋅為3.90 mgD轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為6105NA答案C解析本題考查氧化還原反應(yīng)。砒霜(As2O3)的試樣和鋅、鹽酸混合反應(yīng)的方程式為As2O36Zn12HCl=2AsH36ZnCl23H2O。根據(jù)砷的相對原子質(zhì)量為75，若砷的質(zhì)量為1.50 mg，物質(zhì)的量為0.02 mmol，被還原的砒霜為0.02 mmol2198 gmol11.98 mg，和砒霜反應(yīng)的鋅為3.90 mg。2AsH32As 3H2分解產(chǎn)生的氫氣標(biāo)準(zhǔn)狀況下為0.03 mmol22.4 Lmol10.672 mL; 轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為1.8104NA。3(xx上海，22)一定量的CuS和Cu2S的混合物投入足量的HNO3中，收集到氣體V L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，向反應(yīng)后的溶液中(存在Cu2和SO)加入足量NaOH，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，過濾，洗滌，灼燒，得到CuO 12.0 g，若上述氣體為NO和NO2的混合物，且體積比為11，則V可能為 ()A9.0 L B13.5 LC15.7 L D16.8 L答案A解析若混合物全是CuS，其物質(zhì)的量為0.15 mol，電子轉(zhuǎn)移數(shù)0.15(62)1.2 mol，混合氣體中NO與NO2體積相等，設(shè)NO x mol，NO2 x mol,3xx1.2，計算得x0.3，氣體體積V0.6 mol22.4 Lmol113.44 L；若混合物全是Cu2S，其物質(zhì)的量為0.075 mol，轉(zhuǎn)移電子數(shù)0.075100.75 mol，3xx0.75，計算得x0.187 5，氣體體積V0.375 mol22.4 Lmol18.4 L，因此8.4 LV13.44 L，故A項正確。4(xx四川理綜，7)1.52 g銅鎂合金完全溶解于50 mL密度為1.40 gmL1、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63%的濃硝酸中，得到NO2和N2O4的混合氣體 1 120 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，向反應(yīng)后的溶液中加入1.0 molL1NaOH溶液，當(dāng)金屬離子全部沉淀時，得到2.54 g沉淀。下列說法不正確的是()A該合金中銅與鎂的物質(zhì)的量之比是21B該濃硝酸中HNO3的物質(zhì)的量濃度是14.0 molL1CNO2和N2O4的混合氣體中，NO2的體積分?jǐn)?shù)是80%D得到2.54 g沉淀時，加入NaOH溶液的體積是600 mL答案D解析分析清楚反應(yīng)過程，充分利用守恒思想來解決問題。A項向反應(yīng)后溶液中加入NaOH，生成Mg(OH)2和Cu(OH)2沉淀，固體質(zhì)量增加的是OH的質(zhì)量，且有n(OH)n(e)，設(shè)合金中鎂、銅的物質(zhì)的量分別為x、y，則有解之得，則該合金中銅、鎂的物質(zhì)的量之比為21；B項該硝酸的濃度c14.0 molL1；C項NO2和N2O4都來自硝酸，設(shè)混合氣體中NO2的物質(zhì)的量為x，根據(jù)電子守恒得x(0.05 molx)20.06 mol，x0.04 mol，NO2的體積分?jǐn)?shù)為80%；D項得到2.54 g沉淀后，溶液中的溶質(zhì)只有NaNO3，故n(NaOH)0.7 mol0.04 mol0.02 mol0.64 mol，則NaOH溶液的體積是640 mL。5(xx高考試題組合)(1)xx天津理綜，7(6)KClO3可用于實驗室制O2，若不加催化劑，400 時分解只生成兩種鹽，其中一種是無氧酸鹽，另一種鹽的陰陽離子個數(shù)比為11。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。答案4KClO3KCl3KClO4(2)xx天津理綜，9(7)Na2S2O3還原性較強(qiáng)，在溶液中易被Cl2氧化成SO，常用作脫氯劑，該反應(yīng)的離子方程式為_。答案S2O4Cl25H2O=2SO8Cl10H(3)xx天津理綜，10(1)天然氣中的H2S雜質(zhì)常用氨水吸收，產(chǎn)物為NH4HS。一定條件下向NH4HS溶液中通入空氣，得到單質(zhì)硫并使吸收液再生，寫出再生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。答案2NH4HSO22NH3H2O2S(4)(xx上海，28)硫化氫具有還原性，可以和許多氧化劑反應(yīng)。在酸性條件下，H2S和KMnO4反應(yīng)生成S、MnSO4、K2SO4和H2O，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。_答案3H2SO45H2S2KMnO4=5S2MnSO4K2SO48H2O解析考查氧化還原反應(yīng)方程式的書寫：根據(jù)所給出的反應(yīng)物和生成物配平含變價元素物質(zhì)的計量系數(shù)，再根據(jù)質(zhì)量守恒配平其他計量系數(shù)，所以化學(xué)方程式為3H2SO45H2S2KMnO4=5S2MnSO4K2SO48H2O。6xx江蘇，20(2)將H2S和空氣的混合氣體通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反應(yīng)回收S，其物質(zhì)轉(zhuǎn)化如圖所示。(1)在圖示的轉(zhuǎn)化中，化合價不變的元素是_。(2)反應(yīng)中當(dāng)有1 mol H2S轉(zhuǎn)化為硫單質(zhì)時，保持溶液中Fe3的物質(zhì)的量不變，需消耗O2的物質(zhì)的量為_。(3)在溫度一定和不補(bǔ)加溶液的條件下，緩慢通入混合氣體，并充分?jǐn)嚢?。欲使生成的硫單質(zhì)中不含CuS，可采取的措施有_。答案(1)Cu、H、Cl(或銅、氫、氯)(2)0.5 mol(3)提高混合氣體中空氣的比例解析(1)根據(jù)圖示可知，整個過程中2價的S與0價的S之間相互轉(zhuǎn)化，還存在Fe2與Fe3之間的相互轉(zhuǎn)化。(2)根據(jù)電子守恒和化學(xué)反應(yīng)方程式知，1 mol H2S轉(zhuǎn)化為單質(zhì)S轉(zhuǎn)移2 mol電子，而1 mol O2轉(zhuǎn)移4 mol電子，因此需消耗O2 0.5 mol。(3)根據(jù)圖示，可增大空氣的量，使S2完全轉(zhuǎn)化為單質(zhì)S，使其沒有機(jī)會和Cu2結(jié)合生成CuS。7xx福建理綜，23(3)工業(yè)上，通過如下轉(zhuǎn)化可制得KClO3晶體：NaCl溶液NaClO3溶液KClO3晶體完成中反應(yīng)的總化學(xué)方程式：NaClH2O=NaClO3_。中轉(zhuǎn)化的基本反應(yīng)類型是_，該反應(yīng)過程能析出KClO3晶體而無其他晶體析出的原因是_。答案NaClH2O=NaClO3H2復(fù)分解反應(yīng)室溫下，氯酸鉀在水中的溶解度明顯小于其他晶體8xx重慶理綜，11(1)(2)氫能是重要的新能源。儲氫作為氫能利用的關(guān)鍵技術(shù)，是當(dāng)前關(guān)注的熱點之一。(1)氫氣是清潔燃料，其燃燒產(chǎn)物為_。(2)NaBH4是一種重要的儲氫載體，能與水反應(yīng)得到NaBO2，且反應(yīng)前后B的化合價不變，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_，反應(yīng)消耗1 mol NaBH4時轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為_。答案(1)H2O(2)NaBH42H2O=NaBO24H24NA或2.40810249xx新課標(biāo)全國卷，27(2)(3)(2)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。H3PO2中，P元素的化合價為_。利用H3PO2進(jìn)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41，則氧化產(chǎn)物為_(填化學(xué)式)。(3)H3PO2的工業(yè)制法是：將白磷(P4)與Ba(OH)2溶液反應(yīng)生成PH3氣體和Ba(H2PO2)2，后者再與H2SO4反應(yīng)。寫出白磷與Ba(OH)2溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式_。答案(2)1H3PO4(3)2P43Ba(OH)26H2O=3Ba(H2PO2)22PH3解析(2)H3PO2中P元素化合價為1價。根據(jù)H3PO2與Ag反應(yīng)中兩者物質(zhì)的量之比為14，4 mol Ag在反應(yīng)中得到4 mol e，1 mol H3PO2則失去4 mol e，所以P元素將顯5價，產(chǎn)物為H3PO4，即氧化產(chǎn)物為H3PO4。(3)依據(jù)氧化還原反應(yīng)方程式配平原則，得6H2O2P43Ba(OH)2=2PH33Ba(H2PO2)2。10配平下列方程式(1)2011福建理綜，23(6)在某強(qiáng)酸性混合稀土溶液中加入H2O2，調(diào)節(jié)pH3，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：Ce3H2O2H2O=Ce(OH)4_答案21626H(2)xx福建理綜，24(2)改編完成“氧化除鐵”步驟中反應(yīng)的離子方程式：Fe(OH)2ClO_=Fe(OH)3Cl答案211H2O21(3)2011安徽理綜，27(2)改編配平反應(yīng)的離子方程式：Mn2ClOH2O=MnO2Cl2_。答案524518H(4)xx重慶理綜，26(3)配平用鈣線脫氧脫磷的化學(xué)方程式：PFeOCaOCa3(PO4)2Fe答案2531511(xx北京理綜，27)用含有Al2O3、SiO2和少量FeOxFe2O3的鋁灰制備Al2(SO4)318H2O，工藝流程如下(部分操作和條件略)：.向鋁灰中加入過量稀H2SO4，過濾：.向濾液中加入過量KMnO4溶液，調(diào)節(jié)溶液的pH約為3；.加熱，產(chǎn)生大量棕色沉淀，靜置，上層溶液呈紫紅色；.加入MnSO4至紫紅色消失，過濾；.濃縮、結(jié)晶、分離，得到產(chǎn)品。(1)H2SO4溶解Al2O3的離子方程式是_。(2)將MnO氧化Fe2的離子方程式補(bǔ)充完整：MnOFe2_=Mn2Fe3_。(3)已知：生成氫氧化物沉淀的pHAl(OH)3Fe(OH)2Fe(OH)3開始沉淀時3.46.31.5完全沉淀時4.78.32.8注：金屬離子的起始濃度為0.1 molL1根據(jù)表中數(shù)據(jù)解釋步驟的目的_。(4)已知：一定條件下，MnO可與Mn2反應(yīng)生成MnO2。向的沉淀中加入濃HCl并加熱，能說明沉淀中存在MnO2的現(xiàn)象是_。中加入MnSO4的目的是_。答案(1)Al2O36H=2Al33H2O(2)58H54H2O(3)pH約為3時，F(xiàn)e2和Al3不能形成沉淀，將Fe2氧化為Fe3，可使鐵完全沉淀(4)生成黃綠色氣體除去過量的MnO解析(1)H2SO4溶解Al2O3的離子方程式為Al2O36H=2Al33H2O，在操作中，F(xiàn)eOxFe2O3也同時被溶解，濾液中含有Al3、Fe2、Fe3等。(2)步驟所得溶液中會有過量H2SO4，故反應(yīng)在酸性條件下進(jìn)行，由氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒可知MnO和Fe2的化學(xué)計量數(shù)之比為15，然后觀察配平。得MnO5Fe28H=Mn25Fe34H2O。(3)步驟中，加入過量KMnO4溶液目的是把Fe2氧化成易除去的Fe3。調(diào)節(jié)pH約為3，由表中數(shù)據(jù)分析，可知該條件使Fe3完全沉淀而Al3不被沉淀，從而達(dá)到分離Fe3和Al3的目的。(4)聯(lián)想Cl2的實驗室制法，很容易分析實驗設(shè)計的意圖，即通過是否產(chǎn)生Cl2來判斷沉淀中有無MnO2。操作中加入MnSO4，紫紅色消失，說明過量的MnO因加入MnSO4而被轉(zhuǎn)化成沉淀，然后過濾除去MnO，保證產(chǎn)品的純度。12(xx新課標(biāo)全國卷，27)氧化鋅為白色粉末，可用于濕疹、癬等皮膚病的治療。純化工業(yè)級氧化鋅含有Fe()、Mn()、Ni()等雜質(zhì)的流程如下：工業(yè)ZnO浸出液濾液濾液濾餅ZnO提示：在本實驗條件下，Ni()不能被氧化；高錳酸鉀的還原產(chǎn)物是MnO2?；卮鹣铝袉栴}：(1)反應(yīng)中除掉的雜質(zhì)離子是_，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_；在加高錳酸鉀溶液前，若pH較低，對除雜的影響是_。(2)反應(yīng)的反應(yīng)類型為_，過濾得到的濾渣中，除了過量的鋅外還有_。(3)反應(yīng)形成的沉淀要用水洗，檢驗沉淀是否洗滌干凈的方法是_。(4)反應(yīng)中產(chǎn)物的成分可能是ZnCO3xZn(OH)2，取干燥后的濾餅11.2 g，煅燒后可得到產(chǎn)品8.1 g，則x等于_。答案(1)Fe2和Mn2MnO3Fe27H2O=3Fe(OH)3MnO25H、2MnO3Mn22H2O=5MnO24H鐵離子和錳離子不能生成沉淀，從而無法除去鐵和錳雜質(zhì)(2)置換反應(yīng)鎳(3)取少量水洗液于試管中，滴入12滴稀硝酸，再滴入硝酸鋇溶液，若無白色沉淀生成，則說明沉淀已經(jīng)洗滌干凈(4)1解析從分析整個流程圖入手，明確每步發(fā)生的反應(yīng)，從而解決相關(guān)問題。(1)在反應(yīng)中，通過調(diào)節(jié)溶液的pH，高錳酸鉀能將溶液中的Fe2氧化為Fe3，將Mn2氧化為MnO2而除去；若溶液的pH過低，F(xiàn)e2、Mn2將很難生成沉淀而除去。(2)第一次過濾后的濾液中含有的陽離子有Zn2、Ni2、H等，加入鋅后可將Ni置換出來，故濾渣中還含有金屬鎳。(3)反應(yīng)生成的沉淀為ZnCO3，同時生成Na2SO4，若沉淀未洗滌干凈，洗滌液中應(yīng)含有SO和Na，故只要對洗滌液中是否含有SO進(jìn)行檢驗即可。(4)煅燒過程中ZnCO3、Zn(OH)2均發(fā)生分解反應(yīng)生成ZnO，根據(jù)關(guān)系式ZnCO3xZn(OH)2(x1)ZnO，可得，故x1。練出高分一、單項選擇題1已知反應(yīng)：Cu2O2H=CuCu2H2O，則可用來檢驗氫氣還原CuO所得的紅色固體中是否含Cu2O的試劑是()A稀硝酸 B濃硝酸C鹽酸 D濃硫酸答案C解析根據(jù)信息，應(yīng)選用非氧化性酸。2宋代著名法醫(yī)學(xué)家宋慈的洗冤集錄中有銀針驗毒的記載，“銀針驗毒”涉及的化學(xué)反應(yīng)是4Ag2H2SO2=2X2H2O，下列說法正確的是()AX的化學(xué)式為AgSB銀針驗毒時，空氣中氧氣失去電子C反應(yīng)中Ag和H2S均是還原劑D每生成1 mol X，反應(yīng)轉(zhuǎn)移2 mol電子答案D解析根據(jù)原子守恒X應(yīng)為Ag2S，A項錯誤；B項，O2作氧化劑應(yīng)得電子，錯誤；C項，根據(jù)化合價變化，Ag作還原劑，錯誤。3氫化亞銅(CuH)是一種不穩(wěn)定物質(zhì)，能在氯氣中燃燒，也能與酸反應(yīng)。用CuSO4溶液和“某物質(zhì)”在4050 時反應(yīng)可產(chǎn)生它。下列有關(guān)敘述中錯誤的是()A“某物質(zhì)”具有還原性BCuH與鹽酸反應(yīng)，可能產(chǎn)生H2CCuH與足量的稀硝酸反應(yīng)：CuH3HNO=Cu2NO2H2ODCuH在氯氣中燃燒：CuHCl2CuClHCl答案D解析CuH中Cu呈1價，當(dāng)“某物質(zhì)”與CuSO4溶液反應(yīng)時，該物質(zhì)作還原劑，A正確；B項，CuHH=CuH2，正確；C項，CuH被氧化成Cu2和H2O，正確；D項，CuH在Cl2中燃燒應(yīng)生成CuCl2和HCl，方程式為2CuH3Cl22CuCl22HCl。4硫代硫酸鈉可作為脫氯劑，已知25.0 mL 0.100 molL1 Na2S2O3溶液恰好把224 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)Cl2完全轉(zhuǎn)化為Cl，則S2O將轉(zhuǎn)化為()AS2 BS CSO DSO答案D解析設(shè)m為氧化產(chǎn)物與Na2S2O3中硫元素的化合價之差，由電子得失守恒得：0.224 L22.4 Lmol1210.025 L0.100 molL12m，解得m4。Na2S2O3中S為2價，被Cl2氧化后，上升4價，變?yōu)?價，轉(zhuǎn)化為SO。55.6 g Cu、Mg合金與一定量的硝酸恰好完全反應(yīng)，收集到NO和NO2的混合氣體V L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)；向反應(yīng)后的溶液中加入足量NaOH溶液，沉淀完全后將其過濾、洗滌、干燥，稱得質(zhì)量為10.7 g。則V等于()A2.24 B4.48C6.72 D7.84答案B解析合金中Cu、Mg失去的電子數(shù)等于硝酸獲得的電子數(shù)，也等于Mg2、Cu2結(jié)合的OH個數(shù)。則Mg(OH)2、Cu(OH)2的質(zhì)量等于合金質(zhì)量與OH質(zhì)量之和，故有：5.6 g17n(OH)10.7 g，n(OH)0.3 mol。假設(shè)生成的氣體全部為NO，則V(NO)2.24 L，假設(shè)全部為NO2，則V(NO2)6.72 L，所以混合氣體的體積范圍為2.24 L<V L<6.72 L，對照選項只有B項符合。6某金屬和硝酸反應(yīng)，已知參加反應(yīng)的被還原的硝酸和參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量之比為16，若已知還原產(chǎn)物唯一，則還原產(chǎn)物為()AN2 BN2O CNO DNO2答案A解析設(shè)還原產(chǎn)物的化合價為x，根據(jù)電子守恒得1(5x)(61)x0，故還原產(chǎn)物為N2。7(NH4)2PtCl6晶體受熱分解，生成氮氣、氯化氫、氯化銨和金屬鉑，在此分解反應(yīng)中，氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比是()A23 B32 C43 D13答案A解析(NH4)2PtCl6分解反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是N2，還原產(chǎn)物是Pt，根據(jù)電子得失守恒得：6n(N2)4n(Pt)，n(N2)n(Pt)23。8 a mol Cu與含b mol HNO3的溶液恰好完全反應(yīng)，被還原的HNO3的物質(zhì)的量一定是()A(b2a) mol B.b molC.a mol D2a mol答案A解析表現(xiàn)酸性的HNO3為2a mol，所以被還原的HNO3為(b2a) mol。二、雙項選擇題9 0.02 mol KMnO4固體加熱一段時間后，收集到a mol甲氣體，在反應(yīng)后的殘留固體中加入足量的濃鹽酸，繼續(xù)加熱，又收集到b mol乙氣體，設(shè)此時Mn元素全部以Mn2存在于溶液中，則下列說法正確的是()A甲、乙均為無色無味的氣體Ba的最大值為0.01Cb的最小值為0.01Dab的最小值為0.04答案BD解析A項，甲氣體為O2，乙氣體為Cl2，錯誤；2KMnO4K2MnO4MnO2O2 2a a a a(0.022a)54a2a2b即b0.052a。B項，KMnO4全部分解時生成O2最多，為0.01 mol，正確；C項，當(dāng)a0.01時，b0.052a最小，等于0.03，錯誤；D項，aba0.052a0.05a，當(dāng)a0.01時，ab最小，為0.04，正確。10 NH3和NO2在催化劑作用下反應(yīng)：8NH36NO2=7N212H2O。若還原產(chǎn)物比氧化產(chǎn)物少0.1 mol，則下列判斷正確的是()A轉(zhuǎn)移電子2.4NA個B生成氣體的體積42.56 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)C還原劑比氧化劑多0.2 molD被還原的氮原子是11.2 g答案AC解析設(shè)還原產(chǎn)物為3x，則氧化產(chǎn)物為4x,4x3x0.1 mol，x0.1 mol，即有0.8 mol NH3和0.6 mol的NO2反應(yīng)生成0.7 mol N2。A項，應(yīng)轉(zhuǎn)移2.4NA個電子；B項，N2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.7 mol22.4 Lmol115.68 L；C項，NH3比NO2多0.8 mol0.6 mol0.2 mol；D項，被還原的N質(zhì)量為0.6 mol14 gmol18.4 g。三、非選擇題11與Cl2相比較，ClO2處理水時被還原成Cl，不生成有機(jī)氯代物等有害物質(zhì)。工業(yè)上可用亞氯酸鈉和稀鹽酸為原料制備ClO2，反應(yīng)如下：NaClO2HClClO2_(沒有配平)(1)上述方程式中，缺項物質(zhì)是_，配平方程式，并在下面補(bǔ)全反應(yīng)物系數(shù)。NaClO2HCl(2)該反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比是_。生成0.2 mol ClO2轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_ mol。(3)ClO2對污水中的Fe2、Mn2、S2和CN等有明顯的去除效果。某污水中含CN a mgL1，現(xiàn)用ClO2將CN氧化，只生成兩種無毒氣體。處理100 m3這種污水，至少需要ClO2_ mol。答案(1)NaCl、H2O5NaClO24HCl(2)140.2(3)(或3.85a)解析根據(jù)鄰位轉(zhuǎn)化規(guī)律，NaClO2既是氧化劑又是還原劑，鹽酸提供酸性環(huán)境；。(2)作還原劑的NaClO2為4 mol，作氧化劑的NaClO2為1 mol；當(dāng)有4 mol ClO2生成時，轉(zhuǎn)移電子4 mol，所以當(dāng)有0.2 mol ClO2生成時，轉(zhuǎn)移電子0.2 mol。(3)根據(jù)電子守恒得(23)5xx mol。12(1)次磷酸鈉(NaH2PO2)可用于化學(xué)鍍鎳，即通過化學(xué)反應(yīng)在塑料鍍件表面沉積鎳磷合金?；瘜W(xué)鍍鎳的溶液中含有Ni2和H2PO，在酸性條件下發(fā)生以下鍍鎳反應(yīng)：Ni2_H2PO_Ni_H2PO_請配平上述化學(xué)方程式。上述反應(yīng)中，若生成1 mol H2PO，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_。(2)高鐵酸鹽也是常用的水處理劑。高鐵酸鈉(Na2FeO4)可用如下反應(yīng)制備：2FeSO46Na2O2=2Na2FeO42Na2O2Na2SO4O2若生成2 mol Na2FeO4，則反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量為_mol。高鐵酸鹽可將水體中的Mn2氧化為MnO2進(jìn)行除去，若氧化含Mn21 mg的水體樣本，需要1.2 mgL1高鐵酸鉀_ L。(3)S2O具有強(qiáng)氧化性，其還原產(chǎn)物為SO，硫酸錳(MnSO4)和過硫酸鉀(K2S2O8)兩種鹽溶液在銀離子催化下可發(fā)生反應(yīng)，得到紫紅色溶液。請寫出此反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。(4)在熱的稀硫酸溶液中溶解一定量的FeSO4后，再加入足量的KNO3溶液，可使其中的Fe2全部轉(zhuǎn)化成Fe3，并有氣體逸出，請配平該化學(xué)方程式：FeSO4_KNO3_H2SO4_K2SO4_Fe2(SO4)3_NO_H2O；其中氧化劑為_。鐵紅是一種紅色顏料，其成分是Fe2O3，將一定量的鐵紅溶于160 mL 5 molL1鹽酸中，在加入一定量鐵粉恰好溶解，收集到2.24 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，經(jīng)檢測，溶液中無Fe3，則參加反應(yīng)的鐵粉的質(zhì)量為_。答案(1)1Ni21H2PO1H2O=1Ni1H2PO2H2 mol(2)102(3)5K2S2O82MnSO48H2O4K2SO42KMnO48H2SO4(4)6FeSO42KNO34H2SO4=K2SO43Fe2(SO4)32NO4H2OKNO311.2 g解析(1)H2PO中P顯1價，H2PO中P顯3價，所以若生成1 mol H2PO，應(yīng)轉(zhuǎn)移電子2 mol。(2)在該反應(yīng)中，F(xiàn)e由2價升到6價，氧由1價升到0價。所以當(dāng)生成2 mol Na2FeO4時，應(yīng)轉(zhuǎn)移電子10 mol。根據(jù)電子守恒得：23x2 L。(3)根據(jù)信息，Mn2被氧化成MnO，而S2O被還原生成穩(wěn)定的SO。(4)Fe2O36H=2Fe33H2O x mol 6x mol 2x mol2Fe3Fe=3Fe2 2x mol x molFe2H=H2Fe2 0.1 mol 0.2 mol 0.1 mol由題意得：0.2 mol6x0.16 L5 molL1x0.1 mol參加反應(yīng)的鐵粉質(zhì)量為(0.1 molx)56 gmol111.2 g。13甲、乙兩同學(xué)研究Na2SO3溶液與FeCl3溶液反應(yīng)的情況。步驟操作現(xiàn)象向2 mL 1 molL1FeCl3溶液中加入一定量的Na2SO3溶液溶液由棕黃色變?yōu)榧t褐色，并有少量刺激性氣味的氣體逸出(1)常溫下，F(xiàn)eCl3溶液的pH_7(填“<”、“>”或“”)。(2)分析紅褐色產(chǎn)生的原因。甲同學(xué)認(rèn)為步驟中溶液呈紅褐色是因為生成了Fe(OH)3，用化學(xué)平衡移動原理解釋溶液呈紅褐色的原因：_。乙同學(xué)認(rèn)為可能是發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，完成并配平其反應(yīng)的離子方程式：Fe3SO_Fe2_乙同學(xué)查閱資料得知：.Fe2與反應(yīng)生成墨綠色的絮狀沉淀FeSO3；.墨綠色的FeSO3與黃色的FeCl3溶液混合后，溶液呈紅褐色。(3)甲同學(xué)為了確認(rèn)溶液呈紅褐色的原因是生成了Fe(OH)3，設(shè)計并完成了如下實驗：步驟操作現(xiàn)象用激光筆照射步驟中的紅褐色溶液出現(xiàn)“丁達(dá)爾效應(yīng)”甲同學(xué)因此得出結(jié)論：溶液呈紅褐色是因為生成了Fe(OH)3。而乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)得出結(jié)論的證據(jù)仍然不足，乙同學(xué)的理由是_。(4)為進(jìn)一步確認(rèn)Na2SO3溶液與FeCl3溶液反應(yīng)的情況，乙同學(xué)設(shè)計并完成了如下實驗：步驟操作現(xiàn)象向1 molL1的FeCl3溶液中通入一定量的SO2溶液由黃色變?yōu)榧t褐色用激光筆照射步驟中的紅褐色溶液沒有出現(xiàn)“丁達(dá)爾效應(yīng)”經(jīng)檢驗步驟中紅褐色溶液含有Fe2，檢驗Fe2選用的試劑是_(填字母)。aK3Fe(CN)6溶液bKSCN溶液cKMnO4溶液已知H2SO3是弱酸，請結(jié)合電離方程式說明步驟中出現(xiàn)紅褐色的原因：_。(5)結(jié)論：由上述實驗得知，甲、乙兩同學(xué)所持觀點均正確。答案(1)<(2)Fe33H2OFe(OH)33H，加入Na2SO3后，c(H)減小，平衡正向移動，生成的Fe(OH)3增多2Fe3SOH2O=2Fe2SO2H(3)FeSO3和FeCl3的混合溶液也可能出現(xiàn)“丁達(dá)爾效應(yīng)”(4)aH2SO3HHSO；HSOHSO，SO與被還原生成的Fe2結(jié)合為FeSO3，與剩余的FeCl3溶液混合而呈現(xiàn)紅褐色14實驗室模擬用工業(yè)廢棄固體(含有Cu2S、Al2O3、Fe2O3、SiO2等)制取粗銅、綠礬(FeSO47H2O)和明礬KAl(SO4)212H2O的操作流程如下：(1)試劑X是_(寫化學(xué)式)。(2)配平下列方程式：MnO_SO2_H2O=_Mn2_SO_H(3)為了分析產(chǎn)品(綠礬)中鐵元素的含量，某同學(xué)稱取20.0 g 樣品配成100 mL溶液，移取25.00 mL于錐形瓶中，用1.000101 molL1的KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定(MnO被還原為Mn2)。請回答下列問題：滴定時，KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)盛放在_(填儀器名稱)中。若到達(dá)滴定終點消耗KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為25.00 mL，則該產(chǎn)品中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_。答案(1)H2SO4(或KHSO4)(2)252254(3)酸式滴定管14%解析根據(jù)廢棄固體的成分及流程，氣體A為SO2，固體B中含有CuO、Fe2O3，溶液B中含有KAlO2、K2SiO3，試劑X為H2SO4(或KHSO4)，固體C為H2SiO3；加入過量鐵屑后，固體D為Cu、Fe，溶液D為FeSO4。(3)滴定反應(yīng)的離子方程式為MnO5Fe28H=Mn25Fe34H2O，在20.0 g樣品中，n(Fe2)25.00103 L1.000101 molL150.05 mol，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%14%。