- 氧化还原反应的配平
- 共1760题
完成下列2个小题：
（1）配平下列反应方程式______KMnO4+______SO2+______H2O═______MnSO4+______K2SO4+______H2SO4
（2）用双线桥标出下列反应的电子转移方向和数目：S+2H2SO4（浓）
该反应中氧化剂是______（填化学式），S表现______性，H2SO4发生______反应，氧化产物与还原产物物质的量之比为______．
正确答案
（1）Mn元素的化合价是从+7价降低到了+2价，降低了5，硫元素的化合价从+4价升高到了+6价，升高了2价，所以Mn元素前边系数是2，SO2前边系数是5，根据原子守恒，硫酸锰前边系数是2，硫酸钾系数是1，水前边系数是2，
故答案为：2、5、2、2、1、2；
（2）氧化还原反应中，化合价升高值=化合价降低值=转移电子数=4，化合价降低元素S元素，化合价从+6降到了+4价，S元素化合价也从0价升高到了+4价，电子转移情况如下：
故答案为：
实验室可由软锰矿（主要成分为MnO2）制备KMnO4，方法如下：高温下使软锰矿与过量KOH(s)和KClO3(s)反应，生成K2MnO4（锰酸钾）和KCl；用水溶解，滤去残渣；酸化滤液，K2MnO4转化为MnO2和KMnO4；再滤去沉淀MnO2，浓缩结晶得到KMnO4晶体。
请回答：
（1）用软锰矿制备K2MnO4的化学方程式是 。
（2）K2MnO4转化为KMnO4的反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。生成0.1mol还原产物时转移电子 个。KMnO4、K2MnO4和MnO2的氧化性由强到弱的顺序是 。
（3）KMnO4能与热的Na2C2O4(aq,硫酸酸化）反应生成Mn2+和CO2。若取用软锰矿制得的KMnO4产品0.165g，能与0.335g Na2C2O4恰好完全反应（假设杂质均不能参与反应），该产品中KMnO4的纯度为 。
正确答案
（1）6KOH + KClO3 + 3MnO2 →3 K2MnO4 + KCl + 3H2O；（1分×2）
（2）1:2（1分）、 0.2NA或6.02×10-22（1分）、 KMnO4 >K2MnO4 >MnO2（2分）
（3）0.958（2分）
试题分析：
（1）反应物为KOH、KClO3、MnO2，生成物为K2MnO4（锰酸钾）和KCl、水，该反应为6KOH+KClO3+3MnO2═3K2MnO4+KCl+3H2O，
故答案为：6KOH+KClO3+3MnO2═3K2MnO4+KCl+3H2O；
（2）K2MnO4转化为KMnO4的反应中K2MnO4→2KMnO4+MnO2，Mn元素的化合价由+6价升高为+7价，Mn元素的化合价由+6价降低为+4价，则氧化剂和还原剂的物质的量之比为1：2，生成0.1mol还原产物时转移电子0.1mol×（6-4）××NA=0.2NA或6.02×10-22，由氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，可知氧化性为KMnO4＞K2MnO4＞MnO2，故答案为：1：2；0.2NA或6.02×10-22；KMnO4＞K2MnO4＞MnO2；
（3）KMnO4能与热的Na2C2O4（aq，硫酸酸化）反应生成Mn2+和CO2，设KMnO4的纯度为x，则由电子守恒可知，
解得x=0.958，故答案为：0.958．
过氧化氢水溶液俗称双氧水，沸点比水高，遇光、热及重金属化合物等均能引起分解。
（1）某试剂厂先制得7%~8%的双氧水，欲将其浓缩成30%的溶液，适宜方法是
（填写编号）。
a．常压蒸馏 b．减压蒸馏 c．加入生石灰常压蒸馏 d．加压蒸馏
（2）如果得到的双氧水中氧元素的含量为90%，则过氧化氢的纯度为 。众所周知，氢气在空气中燃烧生成水。有人提出，氢气在空气中燃烧也可能生成H2O2，但它因高温而分解了。为了验证氢气在空气中燃烧的产物中是否含有H2O2，某课外小组同学设计的实验装置见图-1。
（3）甲同学想从下图-2的①－④中选取替代图－1方框中的装置，可行的是 （填写编号）。
（4）若乙同学用酸性高锰酸钾溶液检测到了H2O2的存在，完成该反应的离子方程式：
→ + Mn2+ + H2O
丙同学对乙的检验方案提出了质疑：若锌粒与稀硫酸的反应中产生了少量H2S等还原性气体，也会使酸性高锰酸钾溶液褪色。请对乙同学的实验方案提出改进建议： 。
（5）过碳酸钠（2Na2CO3•3H2O2）俗称固体双氧水，极易分解，其分解反应的化学方程式可表示为：2 (2Na2CO3•3H2O2) → 4Na2CO3 + 6H2O + 3O2↑
取一定量的过碳酸钠在密闭容器中使它完全分解，测得生成氧气12.0g。冷却到室温后，向所得产物中加水配制成10.6% 的Na2CO3溶液，需加水 g。
正确答案
（1）b（2分）
（2）21.25% （2分，写0.2125给全分）
（3）②（2分）
（4）2MnO4-+5H2O2+6H+→2Mn2++5O2↑+8H2O（2分，物质正确写全1分，配平1分）；
先将制得的氢气通过装有碱石灰的干燥管，然后点燃。（合理，给分）（2分）
（5）433.5g（2分）
试题分析：（1）双氧水受热会分解，只有通过减压蒸馏降低温度后蒸出以防其分解；
（2）双氧水中含氧的物质有：H2O2和H2O，设物质的量分别为x和y，则由双氧水中氧元素的含量为90%，则过氧化氢的纯度为表示为：16/90%="18y+34x" ,(2x+3y)*16/(34x+18y)=90%,化简得：2x+y=1,得x=9-8/0.9。求得34x/(34x+18y)=21.25%。
（3）图－1方框中的装置是启谱发生器装置，满足条件的是②，可以通过使固液分离从而使反应停止发生。
（4）根据氧化还原反应原理，可写出2MnO4-+5H2O2+6H+→2Mn2++5O2↑+8H2O。相当于验证氢气中是否含有H2S气体，可以把混合气体通入到硫酸铜溶液中若产生黑色沉淀，即有H2S气体。也可以先将制得的氢气通过装有碱石灰的干燥管，然后点燃。
（5）根据方程式2 (2Na2CO3•3H2O2) → 4Na2CO3 + 6H2O + 3O2↑，当生成生成氧气12.0g时，生成碳酸钠12*4*106/(3*32)=53g，生成水的质量为：(0.5*6/4)*18=13.5g。要配制成10.6% 的Na2CO3溶液，需加水(53/0.106 )-53-13.5=433.5g。
为测试一铁片中铁元素的含量，某课外活动小组提出下面两种方案并进行了实验（以下数据为多次平行实验测定结果的平均值）：
方案一：将a g铁片完全溶解于过量稀硫酸中，测得生成氢气的体积为580 mL（标准状况）；
方案二：将
请回答下列问题：
（1）配平下面的化学方程式（将有关的化学计量数填入答题卡的横线上）：
______KMnO4+______FeSO4+______H2SO4=______Fe2（SO4）3+______MnSO4+______K2SO4+______H2O
（2）在滴定实验中不能选择______式滴定管，理由是______；
（3）根据方案一和方案二测定的结果计算，铁片中铁的质量分数依次为______和______；（铁的相对原子质量以55.9计）
（4）高锰酸钾是化学中常用强氧化剂．在实验室中可用下式配制少量高锰酸钾溶液：
______Mn2++______NaBiO3+______H+=______MnO4-+______Bi3++______Na++______H2O
1）、配平系数
2）、根据以上信息，下列各组离子在溶液中不能大量共存的是______
A．Na+、K+、H+、Cl-、NO3-、MnO4- B．Na+、K+、H+、SO42-、BiO3-、Cl-
C．Na+、Al3+、H+、NO3-、SO42-、MnO4- D．Na+、K+、Mn2+、NO3-、SO42-、Cl-．
正确答案
（1）Mn由+7价降为+2价，Fe由+2价升为+3价，利用化合价升降法容易配平，2KMnO4～10FeSO4，根据质量守恒完成整个方程式，
故答案为：2、10、8、5、2、1、8；
（2）考查酸式滴定管、碱式滴定管的特点及使用条件，由于KMnO4具有强氧化性，会对乳胶管有腐蚀性．所以，用KMnO4溶液滴定时，选用酸式滴定管，
故答案为：碱；KMnO4是强氧化剂，它会腐蚀乳胶管；
（3）Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
55.9g 22.4L
ag×ω1 580×10-3L
ω1=
2KMnO4+8H2SO4+10FeSO4=2MnSO4+K2SO4+8H2O+5Fe2（SO4）3
2mol 10×56g
0.02000mol•L-1×25.00×10-3L 
ω2=
故答案为：
（4）1）根据化合价的变化，Mn由+2价升为+7价，Bi由+5价降为+2价，利用化合价升降法容易配平，2Mn2+～5NaBiO3，再根据电荷守恒和质量守恒配平，
应为2Mn2++5NaBiO3+14H+=2MnO4-+5Bi3++5Na++7H2O，故答案为：2、5、14、2、5、5、7；
2）A、在酸性条件下MnO4- 离子氧化Cl-离子而不能大量共存，故A错误；
B、在酸性条件下BiO3-离子氧化Cl-离子而不能大量共存，故B错误；
C、D中离子之间不反应，能大量共存，
故答案为：AB．
高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途。湿法、干法制备高铁酸盐的原理如下表所示。
（1）工业上用湿法制备高铁酸钾（K2FeO4）的流程如下图所示：
②反应I的化学方程式为 。
③反应II的离子方程式为 。
④已知25℃时Fe(OH)3的Ksp = 4.0×10-38，反应II后的溶液中c(Fe3+)=4.0×10-5 mol/L,则需要调整pH= 时，开始生成Fe(OH)3（不考虑溶液体积的变化）。
（2）由流程图可见，湿法制备高铁酸钾时，需先制得高铁酸钠，然后再向高铁酸钠中加入饱和KOH溶液，即可析出高铁酸钾。
①加入饱和KOH溶液的目的是： 。
②由以上信息可知：高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠 （填“大”或“小”）。
（3）干法制备K2FeO4的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
正确答案
（共15分，除（1）③3分外其它每空2分）
（1）①减少高铁酸钾的溶解损失（2分）
②2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O（2分）
③3ClO－+10OH－+2Fe3+=2FeO42－+3Cl－+5H2O（3分）
④3（2分）
（2）①增大K＋浓度，促进K2FeO4晶体析出（2分） ②小（2分）
（3）3:1（2分）
试题分析：
（1）①钾盐易溶于水，用有机溶剂可以避免钾盐的损失
②氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠、和水。
③上一步反应生成了次氯酸根，作为唯一的氧化剂氧化三价铁离子生成氯离子和高铁酸盐。
④Ksp〔Fe(OH)3〕＝c3(OH-)·c(Fe3+)算出，c(OH-)=10-11,根据pH的算法，pH=3.
（2）①Ksp〔K2FeO4〕＝c2(K+)·c(FeO42-),故增加钾离子浓度可以析出K2FeO4晶体。
②否则就用同样类似的方法制备Na2FeO4了。
（3）N得到2个电子，Fe 得到3个电子，所以N*3，Fe *2,又因为是Fe2O3(重点是Fe2),故比例为3:1.
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