- 氧化反应、还原反应
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高铁酸钾K2FeO4是一种新型、高效、氧化性比Cl2更强的水处理剂,工业上通常用下列反应先制得高铁酸钠:2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑,然后在某低温下,在高铁酸钠溶液中加KOH固体至饱和就可析出高铁酸钾,下列有关说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A.Na2O2在反应中,没有全部生成O2,O元素的化合价分别变为-2价、0价,则Na2O2在反应中既作氧化剂,又作还原剂,故A正确;
B.反应中Fe的化合价有+3价升高为+6价,每生成lmolNa2FeO4反应中共有3mol电子转移,故B错误;
C.加入KOH固体,可析出高铁酸钾,说明高铁酸钾在该温度下的溶解度比高铁酸钠的溶解度小,故C正确;
D.K2FeO4具有强氧化性,可杀菌消毒,Fe(OH)3胶体具有吸附性,可用来净水,故D正确.
故选B.
下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、氧化还原反应的实质为电子的转移,故A错误;
B、在氧化还原反应中,化合价变化的不一定是不同元素,可能是同种元素,如氯气与水反应,氯自身的氧化还原反应,故B错误;
C、在氧化还原反应中,氧化剂与还原剂可能是同物质,如氯气与水反应氯气既是氧化剂也是还原剂,所以氧化剂与还原剂可能是同物质,故C错误;
D、元素由化合态转化为游离态时,化合价可能升高也可能降低,该元素可能被还原也可能被氧化,故D正确;
故选B.
ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂.实验室可通过以下反应制得ClO2:2KClO3+H2C2O4+H2SO42ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、反应2KClO3+H2C2O4+H2SO42ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O中,化合价升高元素是C,对应的产物CO2是氧化产物,化合价降低元素是Cl,对应的产物ClO2是还原产物,氧化产物和还原产物的物质的量之比为1:1,故A正确;
B、根据化学方程式,2molKClO3参加反应,生成气体的物质的量是4mol,1molKClO3参加反应,生成气体的物质的量是2mol,即能得到标准状况下44.8L气体,故B错误;
C、化合价升高元素是C元素所在的反应物H2C2O4是还原剂,故C错误;
D、根据化学方程式,2molKClO3参加反应有2mol电子转移,所以1molKClO3参加反应有1mol电子转移,故D错误.
故选A.
在反应3NO2+H2O═2HNO3+NO中,氧化剂与还原剂物质的量之比为( )
正确答案
解析
解:该反应中N元素化合价由+4价变为+2价、+5价,化合价降低的二氧化氮是氧化剂、化合价升高的二氧化氮是还原剂,化合价降低的二氧化氮的计量数是1、化合价升高的二氧化氮的计量数是2,所以氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:2,
故选B.
储氢纳米碳管的研制成功体现了科技的进步.用电弧法合成的纳米管伴有大量的杂质--碳纳米颗粒.这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯.其反应中的反应物和生成物有C、CO2、H2SO4、K2Cr2O7、K2SO4、Cr2(SO4)3和H2O七种.
(1)已知K2Cr2O7在反应中得到电子,则配平后的该氧化还原反应的方程式为:______.
(2)H2SO4在上述反应中表现出的性质是(填选项序号)______.
A.氧化性 B.氧化性和酸性 C.酸性 D.还原性和酸性
(3)上述反应中的还原剂是(填化学式)______,还原产物是(填化学式)______.
(4)若反应中电子转移了0.8mol,则产生的气体在标准状况下的体积为______.
正确答案
解:(1)因几种物质中K2Cr2O7具有氧化性,K2Cr2O7在反应中得到电子,而C具有还原性,
氧化反应为C→CO2,还原反应为K2Cr2O7→Cr2(SO4)3,
则反应物为C、H2SO4、K2Cr2O7,生成物为CO2、K2SO4、Cr2(SO4)3和H2O,
由电子守恒及质量守恒定律可知,
配平后的该氧化还原反应的方程式为3C+2K2Cr2O7+8H2SO4=3CO2↑+2K2SO4+2Cr2(SO4)3+8H2O,
故答案为:3C+2K2Cr2O7+8H2SO4=3CO2↑+2K2SO4+2Cr2(SO4)3+8H2O;
(2)由氧化还原反应可知,H2SO4中各元素的化合价在反应前后不不变,生成硫酸盐,则只表现出酸性,
故答案为:C;
(3)因碳元素的化合价升高,则C为还原剂,Cr元素的化合价降低,则K2Cr2O7为氧化剂,被还原,对应的还原产物为Cr2(SO4)3,
故答案为:C;Cr2(SO4)3;
(4)由3C+2K2Cr2O7+8H2SO4=3CO2↑+2K2SO4+2Cr2(SO4)3+8H2O可知,每生成3molCO2时转移的电子为12mol,
则电子转移了0.8mol时生成的CO2的物质的量为0.2mol,其体积为0.2mol×22.4L/mol=4.48L,故答案为:4.48L.
解析
解:(1)因几种物质中K2Cr2O7具有氧化性,K2Cr2O7在反应中得到电子,而C具有还原性,
氧化反应为C→CO2,还原反应为K2Cr2O7→Cr2(SO4)3,
则反应物为C、H2SO4、K2Cr2O7,生成物为CO2、K2SO4、Cr2(SO4)3和H2O,
由电子守恒及质量守恒定律可知,
配平后的该氧化还原反应的方程式为3C+2K2Cr2O7+8H2SO4=3CO2↑+2K2SO4+2Cr2(SO4)3+8H2O,
故答案为:3C+2K2Cr2O7+8H2SO4=3CO2↑+2K2SO4+2Cr2(SO4)3+8H2O;
(2)由氧化还原反应可知,H2SO4中各元素的化合价在反应前后不不变,生成硫酸盐,则只表现出酸性,
故答案为:C;
(3)因碳元素的化合价升高,则C为还原剂,Cr元素的化合价降低,则K2Cr2O7为氧化剂,被还原,对应的还原产物为Cr2(SO4)3,
故答案为:C;Cr2(SO4)3;
(4)由3C+2K2Cr2O7+8H2SO4=3CO2↑+2K2SO4+2Cr2(SO4)3+8H2O可知,每生成3molCO2时转移的电子为12mol,
则电子转移了0.8mol时生成的CO2的物质的量为0.2mol,其体积为0.2mol×22.4L/mol=4.48L,故答案为:4.48L.
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