- 氧化还原反应的配平
- 共1760题
已知将浓盐酸滴入高锰酸钾溶液中,产生黄绿色气体,而溶液的紫红色褪去。现在一氧化还原反应的体系中,共有KCl、Cl2、H2SO4(浓)、H2O、KMnO4、MnSO4、K2SO4七种物质:
(1)该氧化还原反应的体系中,还原剂是________,化合价没有发生变化的反应物是________。
(2)写出一个包含上述七种物质的氧化还原反应方程式(需配平):________________
(3)如果在反应后的溶液中加入NaBiO3溶液又变为紫红色,BiO3-反应后变为无色的Bi3+该实验证明NaBiO3具有_________性。写出该反应的离子反应方程式:____________________上述反应中,每生成1mol
Bi3+移的电子数为_________。
正确答案
(1)KCl;H2SO4
(2)2KMnO4+10KCl+8H2SO4=6K2SO4+2MnSO4+5Cl2↑+8H2O
(3)强氧化性;2Mn2++5BiO3-+14H+==5Bi3++2MnO4-+7H2O;2NA或2×6.02×1023
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0.8 mol,则产生的气体在标准状况下的体积为 ______________ 。
正确答案
(1)3C+2K2Cr2O7+8H2SO4=3CO2↑+2K2SO4+2Cr2(SO4)3+8H2O
(2)C
(3)C; Cr2(SO4)3
(4)4.48 L
(13分)铁和铁的化合物在工业生产和日常生活中都有广泛的用途。
(1)在定向爆破中,常利用氧化铁与铝反应放出的热量来切割钢筋,该反应的化学方程式为__。
(2)已知:2Fe2O3(s)+3C(s)=3CO2(g)+4Fe(s) △H=+468.2 kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g) △H="-393.5" kJ·mol-1。
则Fe(s)与O2 (g)反应生成Fe2 O3 (s)的热化学方程式为______________________。
(3)可用KMnO4溶液滴定Fe2+的浓度,反应的离子方程式如下:5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
①KMnO4溶液应盛放在_____滴定管中;
②判断达到滴定终点的现象是_____;
③用硫酸酸化的0.020 00 mol·L-1。KMnO4溶液滴定某FeSO4溶液至终点,实验数据记录如下表:
请分析数据并计算,该FeSO4溶液的物质的量浓度为_____。
(4)新型纳米材料ZnFe2Ox,可用于除去工业废气中的某些氧化物。制取新材料和除去废气的转化关系如下图:
①已知ZnFe2O4与H2反应的物质的量之比为2:1,则ZnFe2Ox中x=_____;
②用ZnFe2Ox除去SO2的过程中,氧化剂是_____。
正确答案
(1)Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe (2)4Fe(s)+3O2 (g)=2Fe2O3(s) △H=-1648.7kJ/mol
(3)①酸式 ②溶液恰好变浅紫红色,且半分钟内不褪色 ③0.080 00 mol·L-1
(4)①3.5 ②SO2
试题分析:(1)氧化铁与铝反应发生的是铝热反应,方程式为Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe;
(2)已知:①2Fe2O3(s)+3C(s)=3CO2(g)+4Fe(s) △H=+468.2 kJ·mol-1、②C(s)+O2(g)=CO2(g) △H="-393.5" kJ·mol-1。则根据盖斯定律可知②×3-①即得到反应4Fe(s)+3O2 (g)=2Fe2O3(s),所以该反应的反应热△H=-393.5 kJ/mol×3-468.2 kJ/mol=-1648.7kJ/mol;
(3)①酸性KMnO4溶液具有强氧化性和酸性,应盛放在酸式滴定管中;
②由于酸性高锰酸钾溶液显紫红色,所以判断达到滴定终点的现象是溶液恰好变浅紫红色,且半分钟内不褪色;
③根据表中数据可知,第二次实验中消耗高锰酸钾溶液的体积与其余二次相差较大,舍去不用,因此消耗高锰酸钾溶液的体积平均值为=20.00ml,所以根据方程式5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O可知,FeSO4溶液的物质的量浓度为
×5=0.080 00 mol·L-1。
(4)①已知ZnFe2O4与H2反应的物质的量之比为2:1,则根据原子守恒可知,反应中还生成1分子水,所以ZnFe2Ox中x=(4×2-1)÷2=3.5;
②在ZnFe2Ox中铁元素的化合价是+2.5价,而反应后变为+3价,化合价升高,失去电子,做还原剂,因此氧化剂是二氧化硫。
“神七”登天标志着我国的航天事业进入了新的篇章。
(1)火箭升空时,由于与大气层的剧烈摩擦,产生高温。为了防止火箭温度过高,在火箭一面涂上一种特殊的涂料,该涂料的性质最可能的是 。
(2)火箭升空需要高能的燃料,经常是用N2O4和N2H4和作为燃料,其反应的方程式是:N2O4+N2H4→N2+H2O。请配平该反应方程式: N2O4+ N2H4→ N2+ H2O
该反应中被氧化的原子与被还原的原子的物质的量之比是 。这个反应应用于火箭推进器,除释放大量的热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是 。
(3)如图是某空间站能量转化系统的局部示意图,其中燃料电池采用KOH为电解液,燃料电池放电时的负极反应为: 。如果某段时间内氢氧储罐中共收集到33.6L气体(已折算成标况),则该段时间内水电解系统中转移电子的物质的量为 mol。
(4)在载人航天器的生态系统中,不仅要求分离去除CO2,还要求提供充足的O2。某种电化学装置可实现如下转化:2CO2=2CO+O2,CO可用作燃料。 已知该反应的阳极反应为:4OH—4e-=O2↑+2H2O 则阴极反应为: 。有人提出,可以设计反应2CO=2C+O2(△H>0、△S<0)来消除CO的污染。请你判断上述反应是否能发生? 理由 。
(5).北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷(C3H8),亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯(C3H6)。丙烷脱氢可得丙烯。
已知:①C3H8(g)CH4(g)+HC≡CH(g)+H2(g); △H1="156.6" kJ·mol-1
②CH3CH=CH2(g)CH4(g)+ HC≡CH (g);△H2="32.4" kJ·mol-1
则相同条件下,反应C3H8(g)CH3CH=CH2(g)+H2(g)的△H=_____kJ·mol-1
正确答案
(1)B (2)1 2 3 4 ;2:1 产物无污染(3)H2-2e-+2OH-=2H2O 2
(4)2CO2+4e-+2H2O=2CO+4OH- 不可行 △H>0,吸热 △S<0 (5)(124.2)
试题分析:该涂料的性质最可能的是在高温下可分解气化。分解吸热,产物气化也消耗大量的能量,可以使火箭温度降低。选项为:B。(2)火箭升空需要产生高能的反应的方程式是1N2O4+2N2H4==3N2+4H2O。系数是1 2 3 4。该反应中被氧化N2H4中的N的原子与被还原的原子的N2O4中的N原子的物质的量之比是2:1. 这个反应应用于火箭推进器,除释放大量的热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是产物无污染、洁净、环保。(3)在氢氧燃料电池中,通入H2的电极作负极,发生的电极反应为:H2-2e-+2OH-=2H2O. 2H2O------2H2↑+ O2↑。产生气体3mol,转移电子4mol.现在产生气体共1.5mol,所以转移电子2mol.(4)根据总反应式及阳极的电极反应式可得到阴极反应为:2CO2+4e-+2H2O=2CO+4OH- 有人设计2CO=2C+O2(△H>0、△S<0)来消除CO的污染的方案不可行。原因是该反应的△H>0,是吸热反应;△S<0,体系的混乱程度减小。(5)①-②整理得:C3H8(g) CH3CH=CH2(g)+H2(g)的△H=124.2KJ/mol.
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)写出并配平该氧化还原反应的方程式:______________________________。
(2)反应中硝酸体现了_______性、_______性。
(3)反应中若产生0.2 mol气体,则转移电子的物质的量是_______mol。
(4)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;氧化
(3)0.6
(4)使用了较浓的硝酸,产物中有部分二氧化氮生成
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