- 氧化还原反应的配平
- 共1760题
(6分)火药是中国的“四大发明”之一,永远值得炎黄子孙骄傲,也永远会激励着我们去奋发图强。黑火药在发生爆炸时,发生如下的反应:2KNO3+C+S===K2S+2NO2↑+CO2↑。
(1) 其中被氧化的元素是 ,还原产物是 (填符号)。
(2) 当该反应生成6.72 L CO2(标况下)时,氧化剂一共得到 mol电子。
正确答案
(1)C; K2S和2NO2。(每空2分,共4分,少写错写均不得分)
(2)1.2 (2分)
略
根据事实完成下列反应的化学方程式:
(1)AsH3是一种很强的还原剂,室温下,它能在空气中自燃,其氧化产物为As2O3,该反应的化学方程式为________________________________________;
(2)NaNO3与氢碘酸作用,放出NO气体并有单质I2生成__________________;
(3)砷为氮族元素,其氧化物As2O3俗称砒霜,可用马氏试砷法来检验,其原理是将Zn、盐酸和试样混合,若含有砒霜,则生成AsH3气体,这一反应的离子方程式为_______________。
正确答案
(1)2AsH3+3O2====As2O3+3H2O
(2)2NaNO3+8HI====3I2+2NO↑+2NaI+4H2O
(3)6Zn+As2O3+12H+====6Zn2++2AsH3↑+3H2O
此题为知识迁移题,书写时应由已知条件确定主要反应物与生成物,然后通过对比已确定的物质写出其他反应物和生成物,最后通过化合价升降法进行配平。
氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程。下面是一个还原过程的反应式:NO3-+4H++3e-=NO↑+2H2O。KMnO4、Na2CO3、Cu2O、Fe2(SO4)3四种物质中的一种物质(甲)能使上述还原过程发生。
(1)写出该氧化还原反应的化学方程式:________。
(2)反应中硝酸体现了________、________。
(3)反应中若产生标准状况下11.2L气体,则转移电子的物质的量是________ mol。
(4)现称取含有杂质的甲样品(杂质与酸不反应)5.4 g,恰好与100 mL 1.4 mol·L-1的硝酸溶液完全反应,则该样品的纯度为________。
(5)若1 mol甲与某浓度硝酸反应时,被还原硝酸的物质的量增加,原因是________。
正确答案
(1)14HNO3+3Cu2O=6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O
(2)酸性;氧化性
(3)1.5
(4)80%
(5)使用了较浓的硝酸,产物中有NO2生成
(1)由于NO3-+4H++3e-=NO↑+2H2O是还原过程,需要加入还原剂才能发生,而KMnO4、Na2CO3、Cu2O、Fe2(SO4)3四种物质中具有较强还原性的只有Cu2O,Cu2O被氧化生成Cu2+,化学方程式为:14HNO3+3Cu2O=6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O;(2)硝酸在反应中体现了酸性和氧化性;(3)依据反应式:NO3-+4H++3e-=NO↑+2H2O,若产生标准状况下=0.5 mol气体,则转移电子的物质的量是0.5 mol×3=1.5 mol;(4)设5.4 g样品中含甲的物质的量为x,由化学方程式可得:
=
,解得x=0.03 mol,则样品中甲的质量分数为
×100%=80%;(5)若1 mol甲与某浓度硝酸反应时,被还原硝酸的物质的量增加,则硝酸的还原产物的价态应比NO中氮元素的价态高,依据浓硝酸反应的规律知,应是使用了较浓的硝酸,产物中有NO2生成。
生活污水中含有大量的有机和无机含氮化合物,这些过量的含氮化合物会造成水体污染,危害水生生物生存和人类的健康。脱氮是污水处理的重要内容之一,其实质是在反应池中,pH为8.0—8.4时,硝化细菌大量繁殖,发生“生物硝化过程”,如果不考虑过程中硝化细菌的增殖,其净反应可用下式表示:
□+□O2→□
+□H++□H2O
(1)配平上面的离子方程式,将化学计量数填入方框中。
(2)将铵态氮中的1 mg氮转化为硝酸根中的氮,需氧气多少毫克?
(3)为什么在反应中需要不断添加碱?
(4)在另一反应池中发生的“生物反硝化过程”,通常需要外加甲醇,净反应如下所示:
□+5CH3OH→□N2↑+□CO2↑+□H2O+□OH-
配平上面的离子方程式,将化学计量数填入方框中。
正确答案
(1)1 2 1 2 1
(2)m(O2)=×2×32 g·mol-1="4.57" mg
(3)反应时产生H+,而本反应要求溶液保持碱性(pH为8.0—8.4)。
(4)6 3 5 7 6
此题中有两题涉及方程式的配平。(2)中中的N转化为
,需O2量可直接从(1)方程式中的化学计量数得出,而在反应过程中需要不断加碱的目的则是由于反应生成H+,而反应本身要求pH在8.0—8.4之间,是碱性环境。
已知任何化学反应都遵循电荷守恒和质量守恒。如下是单质铁溶于一定浓度的硝酸中反应的化学方程式:
aFe+b+cH+====dFe2++fFe3++gNO↑+hN2O↑+kH2O(化学计量数均为正整数)
请你用已掌握的知识研究出下列规律:
(1)c、g、h的关系式是___________________;
(2)b、c、d、f的关系式是________________;
(3)d、f、g、h的关系式是______________。
正确答案
c="4g+10h " c-b="2d+3f " 2d+3f=3g+8h
(1)这是考查反应前后H、O原子守恒关系。若只从“cH+gNO+hN2O”去分析,似乎H+跟NO、N2O之间没有什么联系,思路不容易展开。只要抓住“反应中H+全部转化为H2O”“NO和N2O全是由转变而来”,必有“
NO+2H2O”和“2
N2O+5H2O”,进而总结出“c=4g+10h”。
(2)这是考查电荷守恒关系。离子反应中反应物微粒所带的电荷数和生成物微粒所带的电荷数必定相等。b、c、d、f恰好是反应方程式中各种离子的化学计量数,因此根据“b+cH+
dFe2++fFe3+”就可计算出“c-b=2d+3f”。
(3)这是考查电子守恒关系。d、f、g、h恰好是与电子得失有关四种产物的化学计量数,其中“dFe2++fFe3+”决定失电子总数,“gNO+hN2O”决定得电子总数,所以有“2d+3f====3g+8h”。
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