- 氧化还原反应的本质和特征
- 共3878题
新型净水剂-高铁酸钾(K2FeO4)为暗紫色固体,可溶于水.工业上制备K2FeO4的常用方法之一是次氯酸盐氧化法:①2FeCl3+10NaOH+3NaClO=2Na2FeO4+9NaCl+5H2O
②Na2FeO4+2KOH═K2FeO4+2NaOH.下列说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A.反应①Fe和Cl元素化合价发生变化,为氧化还原反应,反应②元素化合价没有发生变化,为复分解反应,故A正确;
B.反应2FeCl3+10NaOH+3NaClO=2Na2FeO4+9NaCl+5H2O中,NaClO为氧化剂,FeCl3为还原剂,由方程式可知,氧化产物与还原产物物质的量之比为2:3,故B错误;
C.由化合价代数和为0的原则可知K2FeO4中Fe为+6价,具有强氧化性,能杀菌消毒,故C正确;
D.反应2FeCl3+10NaOH+3NaClO=2Na2FeO4+9NaCl+5H2O中,Fe元素化合价升高,由+3价升高到+6价,则若有2mol FeCl3发生反应,转移电子的物质的量为6 mol,故D正确.
故选B.
有A、B、C、D四种物质,已知它们能发生如下反应:
①A2++B═B2++A ②A2++C═C2++A
③B2++C═C2++B ④C2++D═D2++C( )
正确答案
解析
解:反应①A2++B═B2++A可知:,氧化性A2+>B2+,还原性:B>A;反应②A2++C═C2++A可知:氧化性:A2+>C2+,还原性:C>A;反应③B2++C═C2++B可知:氧化性:B2+>C2+,还原性:C>B;反应④C2++D═D2++C可知:氧化性:C2+>D2+,还原性:D>C,所以氧化性强弱的顺序为:A2+>B2+>C2+>D2+;还原性强弱顺序为:D>C>B>A;综上所述选:A
氧化还原反应中,水的作用可以是氧化剂、还原剂、既是氧化剂又是还原剂、既非氧化剂又非还原剂等.下列反应与Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr相比较,水的作用不相同的是( )
①2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
②4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
③2F2+H2O=4HF+O2
④2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2.
正确答案
解析
解:①该反应中水中氢、氧元素化合价都不变,所以水既不是氧化剂又不是还原剂,故不选;
②该反应中水中氢、氧元素化合价都不变,所以水既不是氧化剂又不是还原剂,故不选;
③该反应中水中氧元素失电子作还原剂,故选;
④该反应中水中氢元素得电子作氧化剂,故选;
故选B.
已知:Pb的化合价只有+2、+4,且+4价的Pb具有强氧化性,能氧化浓盐酸生成C12;
(1)写出Pb3O4与浓盐酸反应的化学方程式______.
(2)PbO2不稳定,随温度升高按下列顺序逐步分解:PbO2→Pb2O3→Pb3O4→PbO.若加热分解后所得到的固体全部为Pb3O4,现将a mol PbO2加热分解,则加热过程中放出O2______L(标准状况下);
(3)现将1mol PbO2加热分解,收集产生的O2,加热分解后所得固体中,pb2+占Pb元素的物质的量分数为x;再向加热所得固体中加入足量的浓盐酸,收集产生的C12,收集到O2和C12的物质的量之和为y mol.
试回答下列问题:
①确定y与x的函数关系式为______.
②若两步反应中O2和Cl2的物质的量之比为3:5,则剩余固体中含有的物质为______,其物质的量之比为______.
正确答案
Pb3O4+8HCl(浓)═3PbCl2+Cl2↑+4H2O
L
y═(1-)mol
Pb2O3、Pb3O4
4:1
解析
解:(1)Pb3O4中Pb的化合价只有+2、+4,再根据化合价代数和等于零,求得Pb的总化合价为+8价,即可确定Pb3O4中有一个+4价、有两个+2价,且+4价的Pb具有强氧化性,能氧化浓盐酸生成C12,本身被还原成+2价Pb,生成PbC12,
根据元素守恒得反应物与生成物:Pb3O4+HCl(浓)→PbCl2+Cl2↑+H2O,根据化合价升降法配平该氧化还原反应,
Pb3O4中一个+4价的Pb降低到+2价,降低2价;HCl(浓)中-1价的Cl上升到0价生成Cl2,上升1价×2,所以Pb3O4和Cl2前面的计量数都为1,根据原子守恒配平其它物质前计量数,得各物质前计量数为1、8、3、1、4,故方程式为Pb3O4+8HCl(浓)═3PbCl2+Cl2↑+4H2O,
故答案为:Pb3O4+8HCl(浓)═3PbCl2+Cl2↑+4H2O;
(2)根据题意,确定反应物为PbO2,生成物为Pb3O4和O2,因此方程式为 3PbO2Pb3O4+O2,
设生成氧气物质的量为x,
3PbO2Pb3O4+O2
3mol 1mol
amol x
解得:x═mol
则V(O2)═mol×22.4L/mol═
L,
故答案为:L;
(3)①根据题意:1mol PbO2分解所得混合物中n(Pb2+)=x mol、n(Pb4+)=(1-x) mol.在反应过程中1mol PbO2中+4价的Pb具有强氧化性作氧化剂,
+4价的Pb最终全部降低为+2价,
根据得失电子守恒:先加热分解生成O2,得n(O2)══
mol;
后再与足量的浓盐酸反应生成Cl2,得n(Cl2)══(1-x) mol,
则 y═n(O2)+n(Cl2)═ mol+(1-x) mol═(1-
)mol,
故答案为:y═(1-)mol;
②若两步反应中O2和Cl2的物质的量之比为3:5,
根据上述分析:n(O2)══
mol,n(Cl2)═
═(1-x) mol
即 :(1-x)═3:5,
解得:x═,
则剩余固体中含pb2+的物质的量分数为,含pb4+的物质的量分数为
,即n(pb2+):n(pb4+)═6:5,
由题意,PbO2不稳定逐步分解顺序:PbO2→Pb2O3→Pb3O4→PbO.因为Pb的化合价只有+2、+4,所以Pb2O3可表示为
PbO•PbO2,Pb3O4可表示为2PbO•PbO2,各氧化物中n(pb2+):n(pb4+)的比值关系为:
PbO2中,n(pb2+):n(pb4+)═0:1
Pb2O3中,n(pb2+):n(pb4+)═1:1
Pb3O4中,n(pb2+):n(pb4+)═2:1
PbO中,n(pb2+):n(pb4+)═1:0
根据剩余固体中n(pb2+):n(pb4+)═6:5,介于1:1和2:1之间,可推出剩余固体中所含物质为Pb2O3、Pb3O4.
设剩余固体中Pb2O3物质的量为a、Pb3O4物质的量为b,
得n(pb2+)═a+2b,n(pb4+)═a+b,
则(a+2b):(a+b)═6:5
解得a:b═4:1,即(Pb2O3):(Pb3O4)═4:1,
故答案为:Pb2O3、Pb3O4;4:1.
给汽车安装尾气净化装置,汽车尾气通过净化装置(内有钯等过渡金属元素做催化剂)后,其中的有害气体CO、NO转化为无害气体N2、CO2则( )
正确答案
解析
解:反应的化学方程式为2CO+2NO=N2+2CO2,反应中N元素的化合价降低,被还原,NO为氧化剂,C元素化合价升高,被氧化,CO为还原剂,CO2为氧化产物,N2为还原产物.
只有B符合,
故选B.
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