- 氧化还原反应的配平
- 共1760题
金属冶炼和处理常涉及氧化还原反应。
(1)由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是
a.Fe2O3 b.NaCl c.Cu2S d.Al2O3
(2)辉铜矿(Cu2S)可发生反应2Cu2S+2H2SO4+5O2=4CuSO4+ 2H2O,该反应的还原剂是 ,当1mol O2发生反应时,还原剂所失电子的物质的量为 mol。向CuSO4溶液中加入镁条时有气体生成,该气体是
(3)为处理银器表面的黑斑(Ag2S),将银器置于铝制容器里的食盐水中并与铝接触,Ag2S转化为Ag,食盐水的作用为
(4)某化学小组在实验中用浓硝酸和铜反应制取二氧化氮并探究二氧化氮是否能支持木炭的燃烧,其实验装置图如下:
①按气流方向连接各仪器接口,顺序为a→______→______→______→______→f。
②已知二氧化氮和碳反应生成两种物质的量比为1:1的有毒气体,则该反应的化学方程式为:___________________________。
正确答案
(1)bd (2)Cu2S(1分);4;氢气(1分)
(3)做电解质溶液,形成原电池。(4)①d→e→c→b(2分);
②NO2+CCO+NO(2分)
试题分析:(1)非常活泼的金属冶炼方法选择电解法,高中阶段需要掌握的钠、镁、铝是通过电解法获得;所以选bd,(2)辉铜矿(Cu2S)可发生反应2Cu2S+2H2SO4+5O2=4CuSO4+ 2H2O,Cu2S中铜元素+1价,硫元素-2价,CuSO4中铜元素+2价,硫元素-6价,化合价升高被氧化,做还原剂,氧气做氧化剂,得失电子守恒,1摩尔氧气化合价由0价降到-2价,化合价共降低4,所以还原剂此时失电子的物质的量为4摩尔,CuSO4溶液显酸性,镁和氢离子反应生成氢气。3)为处理银器表面的黑斑(Ag2S),将银器置于铝制容器里的食盐水中并与铝接触,Ag2S转化为Ag,是利用原电池原理,用铝置换出银,食盐水的作用为做电解质溶液,形成原电池。(4)某化学小组在实验中用浓硝酸和铜反应制取二氧化氮并探究二氧化氮是否能支持木炭的燃烧,首先反应制的二氧化氮,其中混有水蒸气,用浓硫酸干燥,然后再检验,导气管均为长进短出,最后用氢氧化钠吸收多余的二氧化氮,防止污染环境。
碘化亚铜(Cu2I2)是一种不溶于水也不溶于酸的白色固体,用途很广泛。
完成下列填空:
(1)碘化钾溶液中滴加适量硫酸铜溶液,就能得到碘化亚铜。请完成并配平上述反应:
____KI+____CuSO4 → ____I2+____Cu2I2↓+ ____________
该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。
(2)往上述反应后溶液中加入淀粉,溶液变蓝,再滴加亚硫酸溶液,蓝色又褪去。
写出KI、Cu2I2、H2SO3的还原性由强到弱的顺序是____________________。
(3)碘化亚铜能用于检测空气中的汞蒸气,其反应为:
2Cu2I2+Hg → Cu2HgI4(玫瑰红)+ 2Cu
产物Cu2HgI4中,Cu元素显____价。
当有1 molCu2I2参与反应时,转移电子____mol。
(4)为除去稀盐酸中少量CuCl2杂质,可往溶液中加入过量的M试剂后进行过滤操作,再通入适量的Cl2后进行N操作。试剂M和操作N的组合正确的是_____(选填编号)
正确答案
(1)4、2、1、1、2K2SO4(2分);1:1(1分)
(2)H2SO3、KI、Cu2I2(1分)
(3)+1(1分);1(1分)
(4)bd(2分)
试题分析:(1)缺项配平,先根据电子守恒配平,后根据原子守恒配平,4KI+2CuSO4=I2+Cu2I2↓+2K2SO4, 4molKI中2mol为氧化剂生成碘单质,2mol不作为氧化剂生成 Cu2I2,故答案为2:2=1:1;
(2)根据氧化剂的氧化性强于氧化产物,还原剂的还原性强于还原产物判断,H2SO3、KI、Cu2I2;
(3)根据该物质中碘元素为-1价,汞元素为+1或+2价,根据化合价为零原则,判断该物质中汞元素为+2价,铜元素为+1价,根据方程式判断该反应中电子转移为2个,故当有1 molCu2I2参与反应时,转移电子1mol;
(4)a、加入碘化钾处理后再通入氯气,把过量的碘化钾除去生成碘单质,但溶液中碘单质只能用萃取分液的方法除去,错误;b、正确;c、错误;d、氢硫酸与硫酸铜反应生成不溶于酸的硫化铜沉淀,后铜与氯气与过量的氢硫酸反应生成盐酸和硫沉淀,过滤除去,正确。
天宫一号(Tiangong-1)是中国第一个目标飞行器,于2011年9月29日21时16分3秒在酒泉卫星发射中心发射,它的发射标志着中国迈入中国航天“三步走”战略的第二步。天宫一号是由长征二号大推力火箭发射升空的,火箭推进剂是成功发射火箭的重要因素,推进剂的发展经历了一个漫长的过程。
(1)20世纪前,黑火药是世界上唯一的火箭用推进剂,黑火药是由硝酸钾、硫磺、木炭组成,黑火药爆炸的化学方程式为2KNO3+ S + 3C ="=" K2S + N2 ↑+ 3CO2 ↑。
①写出K2S的电子式: ;
②某化学兴趣小组进行了如下实验:
实验一:取适量黑火药溶于水,过滤,将滤液蒸发浓缩,冷却后慢慢加入浓硫酸,将混合液置于试管中并放入铜片,产生大量红棕色气体,写出该反应的离子方程式:
;
实验二:取黑火药爆炸后的残留固体,加水溶解过滤,取滤液向其中滴加新制氯水至过量,
一开始溶液变浑浊后又变澄清。请设计实验方案证明该澄清溶液中含有Cl-: ;
(2) 1947年,研制出第二代聚硫橡胶、高氯酸铵、铝粉复合推进剂。高氯酸铵受撞击会引发剧烈爆炸,其爆炸产物有4种,2种产物是空气中的主要成分,另一种气体产物能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,写出该反应的化学方程式: ;
(3)20世纪60年代,美国大推力火箭使用的是液体推进剂,常用的氧化剂有双氧水、四氧化二氮、液氧;可燃物有肼(N2H4)、一甲肼、偏二甲肼、液氢等。火箭发射时将两种液体分别注入火箭发动机的燃烧室中燃烧。偏二甲肼的系统命名为1,1-二甲基联氨,它的结构简式为 ;
(4)以上的火箭推进剂一般都含有氮元素,含氮化合物种类丰富,科学家从化肥厂生产的硫酸铵中检出组成为N4H4(SO4)2的物质,该物质为易溶于水的强电解质,遇烧碱会生成N4气体,该反应的离子
方程式: ;另一含氮化合物N4H4也是易溶于水的强电解质,和烧碱
反应生成能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,而与盐酸反应生成的产物之一具有极强烈的爆炸性,写出该产物爆炸的化学反应方程式: 。
正确答案
(14分)
(1)①;(1分)
②实验一: Cu+4H++2NO3— Cu2++2NO2 ↑+2H2O (2分)
实验二:取适量澄清液,加入过量的硝酸钡溶液,静置,取上层清液,滴入硝酸酸化的硝酸银,若出现白色沉淀,证明有Cl—(3分)
(2)4NH4ClO4 2N2↑+5O2↑+4HCl↑+6H2O↑(2分)
(3) (CH3)2NNH2(2分)
(4)N4H44++4OH—N4↑+4H2O (2分)
2HN3H2↑+3N2↑(2分)
略
磷单质及其化合物在工业生产中有着广泛的应用。白磷可用于制备高纯度的磷酸(磷酸结构式为),三聚磷酸钠(俗称“五钠”)是常用的水处理剂,次磷酸钠(NaH2PO2)可用于化学镀镍等等。
完成下列填空:
(1)磷元素原子核外最外层电子排布式为 。NaH2PO2中涉及到四种元素,它们的原子半径由小到大的顺序为 。
(2)氧原子核外有 种不同能量的电子。
(3)写出与磷同周期的主族元素中,离子半径最小的元素,其最高价氧化物对应水化物的电离方程式 。
(4)磷酸二氢钠主要用于制革、处理锅炉水及在食品工业、发酵工业中作缓冲剂。其水溶液呈酸性的原因是_______________________________________________________。
(5)三聚磷酸可视为三个磷酸分子之间脱去两个水分子的产物,其结构式为 。三聚磷酸钠(俗称“五钠”)是常用的水处理剂,其化学式为____________。
(6)次磷酸钠(NaH2PO2)可用于化学镀镍。化学镀镍的溶液中含有Ni2+和H2PO2-,在一定条件下能发生如下反应:__Ni2++__H2PO2-+ →__Ni + ___H2PO3-+ 。请完成并配平上述反应离子方程式。该反应的还原产物是__________。
正确答案
(1)3S23P3; H
(2)3
(3)H+ + AlO2- + H2O Al(OH)3
Al3+ + 3OH- (2分)
(4)磷酸二氢根离子电离程度大于水解程度 (2分)
(5) ; Na5P3O10
(6)Ni2++H2PO2-+H2O→ Ni+H2PO3-+2H+ (2分) Ni
试题分析:(1)H原子有1个电子层,O有2个电子层,P和Na有3个电子层且Na质子数少半径大,故半径大小顺序为H
(2)氧原子电子排布式为1S22S22P4,同轨道电子能量相同,故3种不同能量的电子;
(3)H2PO2-为弱酸跟离子,在溶液中既能水解又能电离,水溶液呈酸性的原因说明其电离程度大于水解程度,以电离为主;
(4)磷酸分子间脱水应是两个羟基的脱水反应;三聚磷酸钠(俗称“五钠”)即是三聚磷酸中羟基氢被钠取代的产物;
(6)根据氧化还原反应电子守恒配平,氧化剂Ni2+生成还原产物Ni。
某反应中反应物与生成物有:AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一种未知物质X。
(1)己知KBrO3在反应中得到电子,则该反应的还原剂是_____________。
(2)已知0.2mol KBrO3在反应中得到1 mol电子生成X,则X的化学式为_____________。
(3)将氧化剂和还原剂的化学式及其配平后的系数填入下列方框中,井标出电子转移的方向和数目:
(4)溶液的酸碱性对氧化还原反应的方向有密切的关系。对于反应:AsO33-+I2+2OH-AsO43-+2I-+ 2H2O,在较强酸性时,上述氧化还原反应向____进行(填:“正反应”或“逆反应”);强碱性时,是否有利H3As3还原I2?为什么?_______________________________________。
正确答案
(本题共8分)(1)AsH3(2分) (2)Br2(2分) (3)(2分)
(4)逆反应,不利,碱性过强I2发生歧化。(2分)
试题分析:(1)KBrO3在反应中得到电子,则Br元素的化合价降低。在所给出的物质中AsH3具有还原性,As元素的化合价在反应中升高,所以该反应的还原剂是AsH3。
(2)设X中Br元素化合价为x,由元素化合价的变化可知转移的电子为0.2mol×(5-x)=1mol,解得x=0,即还原产物X为Br2。
(3)KBrO3在反应中得到电子,Br元素的化合价从+5价降低到0价,得到5个电子。AsH3在反应中失去电子,As元素的化合价从-3价升高到+5价,失去8个电子,所以根据电子得失守恒可知氧化剂与还原剂的物质的量之比是8:5,因此转移的电子数为40e-,则相应电子转移的方向和数目为。
(4)根据方程式AsO33-+I2+2OH-AsO43-+2I-+2H2O可知,在强酸性时,氢离子和氢氧根离子反应,氢氧根离子浓度降低,所以平衡向逆反应方向移动;在强碱性时,碘易发生歧化反应,所以不利于H3As3还原I2。
扫码查看完整答案与解析