- 氧化还原反应的配平
- 共1760题
(8分)煤炭中以FeS2形式存在的硫,在有水和空气及在脱硫微生物存在下发生生物氧化还原反应,有关反应的离子方程式依次为:
①2FeS2+7O2+2H2O 4H++2Fe2++________;
②4Fe2++O2+4H+4Fe3++____________;
③FeS2+2Fe3+3Fe2++2S;
④2S+3O2+2H2O4H++2SO42—。
已知:FeS2中的铁元素为+2价。
回答下列问题:
(1)根据质量守恒定律和电荷守恒定律,将上述①②离子方程式补充完整。
(2)反应③的还原剂是________________。
(3)观察上述反应,FeS2最终转化为____________从煤炭中分离出来。
正确答案
(1)①4SO42- ②2H2O (2)FeS2 (3)Fe2+和SO42-或FeSO4和H2SO4
(1)在反应①中,由于7mol氧气在反应中得到28mol电子,所以1mol还原剂FeS2失去14mol。FeS2中的铁元素为+2价,则在反应中铁元素的化合价没有发生变化。S元素的化合价是-1,所以S的氧化产物的价态是+6价,因此另外一种产物是SO42-,系数是4;反应②中4molFe2+失去4mol电子,所以氧气的还原产物中价态是-1价的,则质量守恒控制,另一种生成物是水,系数是2。
(2)反应③中S元素的化合价从-1价升高到0价,失去电子,被氧化,所以FeS2是还原剂。
(3)根据最终的生成物可知,FeS2中铁元素最终生成Fe2+,而S元素最终生成SO42-。
(1)将废钒催化剂(主要成分V2O5)与稀硫酸、亚硫酸钾溶液混合,充分反应,所得溶液显酸性,含VO2+、K+、SO42-等。写出该反应的化学方程式_________________________________。
(2)向上述所得溶液中加入KClO3溶液,充分反应后,溶液中新增加了VO2+、Cl-。写出并配平该反应的离子方程式,并标出电子转移的数目和方向______________________。
(3)在20.00 mL的0.1 mol·L-1 VO2+溶液中,加入0.195 g锌粉,恰好完成反应,则还原产物可能是______________________________________________________________。
a.V b.V2+ c.VO2+ d.VO2+
(4)已知V2O5能和盐酸反应生成氯气和VO2+。请再写一个离子反应方程式,说明还原性:SO32->Cl->VO2+__________________________________。
正确答案
(1)V2O5+K2SO3+2H2SO4=2VOSO4+K2SO4+2H2O
(2)ClO3-+6V6e-O2++3H2O=Cl-+6VO2++6H+
(3)b
(4)Cl2+SO32-+H2O=2Cl-+2H++SO42-
(1)K2SO3为还原剂,氧化产物为K2SO4,V2O5为氧化剂,还原产物为VO2+。
(2)KClO3把VO2+氧化成VO2+,本身还原成Cl-,离子方程式为ClO3-+6VO2++3H2O=
Cl-+6VO2++6H+,转移6 mol e-。
(3)根据电子得失守恒得:
×2=0.02 mol×0.1 mol·L-1×(5-x)
x=2,b正确。
(4)由已知得:Cl->VO2+,根据Cl2+SO32-+H2O=2Cl-+2H++SO42-
可推出还原性SO32->Cl-。
(12分)已知反应:①SO3+H2O===H2SO4、②3NO2+H2O===2HNO3+NO
③2F2+2H2O===4HF+O2、④2Na+2H2O===2NaOH+H2↑、
⑤Na2O+2HCl===2NaCl+H2O、⑥SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O
(1)上述反应中不属于氧化还原反应的有______________________ (填序号,下同).
H2O被氧化的是______,H2O被还原的是______.属于氧化还原反应,但其中的H2O既不被氧化又不被还原的是__________________.
(2) 用双线桥分析反应②:______________________________________________.
(3) 用单线桥标出反应③的电子转移方向和数目_________________________.
(4)写出反应④的离子方程式:______________________________________________.
正确答案
(12分)
(1)①⑤⑥ (填序号,下同). ③、 ④、 ②.
(2)
(3)
(4) 2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑
试题分析:(1)根据方程式可知,①⑤⑥中元素的化合价都没有变化,不是氧化还原反应。而在反应②中,氮元素的化合价部分升高到+5价,部分降低到+2价,因此NO2既是氧化剂,也是还原剂,而水既不是氧化剂,也不是还原剂;反应③F元素的化合价从0价降低到-1价,单质氟是氧化剂。而水中氧元素的化合价从-2价升高到0价,失去电子,作还原剂;反应④中,钠元素的化合价从0价升高到+1价,失去电子。水中氢元素的化合价从+1价降低到0价,导电得到电子,作氧化剂。
(2)双线桥法:表示同种元素的原子在反应前后转移电子的情况,箭头从反应物指向产物,但并不表示电子转移的方向,桥两端连接同种元素,因此应该表示为。
(3)单线桥中箭头从还原剂中失电子的元素指向氧化剂得电子的元素,由于箭头的方向已经指明电子转移的方向,所以不需要注明得失,但必须注明电子转移的数目。即应该表示为。
(4)根据化学方程式可知,该反应的离子方程式是2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑。
点评:凡是有元素化合价升降的反应都是氧化还原反应,没有元素化合价升降的反应是非氧化还原反应,所以判断氧化还原反应的关键是准确判断元素的化合价变化。
(4分)配平下列反应方程式并标出双线桥
KClO3+ KCl+ H2SO4 — Cl2↑+ K2SO4+ H2O
正确答案
由反应前后的元素化合价变化可知KClO3作氧化剂(氯元素的化合价由+5价降低到0价),KCl作还原剂(氯元素的化合价-1价升高到0价),即氯气既是氧化产物又是还原产物,由电子的得失守衡可知氧化剂和还原剂的物质的量之比是1︰5。因此KClO3和KCl的计量数分别为1和5,然后通过观察法配平其它物质的计量数。
(10分)实验室可用KMnO4和浓盐酸反应制取氯气。其变化可表述为:
2KMnO4+16HCl(浓) ===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
(1)请将上述化学方程式改写为离子方程式________________。
(2)浓盐酸在反应中显示出来的性质是________________(填写编号,多选倒扣)。
①只有还原性 ②还原性和酸性
③只有氧化性 ④氧化性和酸性
(3)此反应中氧化产物是 (填化学式),产生0.5molCl2,则转移的电子的物质的量为______mol。
(4).用双线桥法表示该反应的电子转移的方向和数目
正确答案
(1)2MnO4—+16H++10Cl—===2Mn2++5Cl2↑+8H2O(2分)
(2)②(2分)
(3) Cl2(2分) 1 (2分)(4)略(2分)
(1)离子方程式为:2MnO4—+16H++10Cl—===2Mn2++5Cl2↑+8H2O;
(2)HCL在反应中CL元素的化合价部分升高即总分被氧化,部分不变作用酸性;
(3)在氧化还原反应中还原剂生成氧化产物,即为Cl2,产生0.5molCl2,则转移的电子的物质的量为1mol。
(4)
扫码查看完整答案与解析