- 氧化还原反应的配平
- 共1760题
研究物质间的氧化还原反应有重要的意义。
（1）一定条件下Fe（OH）3与KClO在KOH溶液中反应可制得K2FeO4，其中反应的氧化剂是___________；生成0．5molK2FeO4转移电子的物质的量____________mol。
（2）高铁电池是一种新型二次电池，电解液为碱溶液，其反应式为：
3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH
放电时，电池的负极反应式为____________。充电时电解液的pH____________（填“增大”“不变”或“减小”）
（3）H2O2是一种绿色氧化剂。工业制备H2O2的原理如下：
①电解池总反应：2S2O42−+2H+═S2O82-+H2↑
②电解生成的S2O82-水解：S2O82-+2H2O═H2O2+2H++SO42−
电解池中阴极反应式____________。
正确答案
（1）KClO；1．5mol（2）Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2；减小（3）2H++2e-=H2↑
试题分析：（1）该反应中，铁元素的化合价由+3价变为+6价，氯元素化合价由+1价变为-1价，所以氢氧化铁是还原剂，次氯酸钾是氧化剂，生成0．5mol K2FeO4转移的电子的物质的量=0．5mol×(6-3)=1．5mol，答案为：KClO，1．5；（2）该原电池放电时，负极上锌失电子和氢氧根离子反应生成氢氧化锌，电极反应式为：Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2，充电时，氢氧根离子参加反应生成水，所以随着反应的进行，氢氧根离子浓度减小，溶液的pH减小，答案为：Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2[或3Zn+6OH--6e-=3Zn(OH)2或Zn+2OH-=Zn（OH）2+2e-均合理]，减小；（3）电解时阴极上得电子发生还原反应，根据电池反应式知，氢离子得电子发生还原反应，所以阴极上的电极反应式为：2H++2e-=H2↑，故答案为：2H++2e-=H2↑．
KClO3和浓盐酸在一定温度下反应生成二氧化氯．其变化可表述为：
（1）完成该化学方程式并配平（未知物化学式和化学计量数填在划线上）．
______KClO3+______HCl═______KCl+______ClO2+______Cl2+______H2O
（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）产生0.1mol Cl2，则转移的电子的物质的量为______mol．
正确答案
（1）该反应中氯元素的化合价变化如下：KClO3→ClO2，化合价由+5→+4，一个分子得一个电子；HCl→Cl2，化合价由-1→0，生成一个氯气分子还原剂需失去2个电子；所以其最小公倍数是2，故ClO2的计量数为2，Cl2的计量数为1，然后再根据原子守恒配平．
所以其方程式为：2 K ClO3+4 HCl═2 KCl+2ClO2+1 Cl2+2 H2O
故答案为：2；4；2； 2；1；2；
（2）盐酸中氯元素的化合价在反应前后如下：HCl→KCl，-1→-1，化合价没变，起酸的作用；HCl→Cl2，化合价由-1→0，失电子，作还原剂，故选②．
（3）2 K ClO3+4 HCl═2 KCl+2ClO2+1 Cl2+2 H2O 转移电子
1 2
0.1mol 0.2mol
故答案为：0.2mol
Ⅰ.磷、硫元素的单质和化合物应用广泛。
（1）磷元素的原子结构示意图是 。
（2）磷酸钙与焦炭、石英砂混合,在电炉中加热到1 500 ℃生成白磷,反应为:
2Ca3（PO4）2+6SiO2
10C+P4O10
每生成1 mol P4时,就有 mol电子发生转移。
（3）硫代硫酸钠（Na2S2O3）是常用的还原剂。在维生素C（化学式C6H8O6）的水溶液中加入过量I2溶液,使维生素C完全氧化,剩余的I2用Na2S2O3溶液滴定,可测定溶液中维生素C的含量。发生的反应为:
C6H8O6+I2
2S2
在一定体积的某维生素C溶液中加入a mol/L I2溶液V1 mL,充分反应后,用Na2S2O3溶液滴定剩余的I2,消耗b mol/L Na2S2O3溶液V2 mL。该溶液中维生素C的物质的量是 mol。
（4）在酸性溶液中,碘酸钾（KIO3）和亚硫酸钠可发生如下反应:
2I
生成的碘可以用淀粉溶液检验,根据反应溶液出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。
某同学设计实验如下表所示:
该实验的目的是 ;表中V2= mL。
Ⅱ.稀土元素是宝贵的战略资源,我国的蕴藏量居世界首位。
（5）铈（Ce）是地壳中含量最高的稀土元素。在加热条件下CeCl3易发生水解,无水CeCl3可用加热CeCl3·6H2O和NH4Cl固体混合物的方法来制备。其中,NH4Cl的作用是 。
（6）在某强酸性混合稀土溶液中加入H2O2,调节pH≈3,Ce3+通过下列反应形成Ce（OH）4沉淀得以分离。完成反应的离子方程式:
Ce3++H2O2+H2O
正确答案
（1）
（2）20
（3）
（4）探究该反应的速率与温度、亚硫酸钠溶液浓度的关系（或其他合理答案） 40
（5）分解出氯化氢气体,抑制CeCl3水解（或其他合理答案）
（6）2Ce3++1H2O2+6H2O
Ⅰ.（1）P的原子序数是15,因此其原子结构示意图为
（2）P元素的化合价由+5价降到了P4中的0价,故每生成1 mol P4转移20 mol电子。
（3）根据化学方程式可知,I2的物质的量等于硫代硫酸钠的物质的量的一半加上维生素C的物质的量,则维生素C的物质的量为:（V1·a×10-3-0.5V2·b×10-3）mol。
（4）通过分析表中的数据可知,该实验研究的是温度、浓度对反应速率的影响;由于实验1和实验2的温度相同,故实验2与实验3的溶液的浓度一定相同,即水的体积一定相同,因此V2=40（mL）。
Ⅱ.（5）由于加热时氯化铵分解放出氯化氢气体,可以抑制CeCl3的
水解。
（6）分析反应可知,Ce3+化合价升高到了Ce（OH）4中的+4价,而H2O2中O的化合价由-1价降到-2价,根据电子守恒可确定Ce3+的化学计量数是2,而H2O2的化学计量数为1,再根据电荷守恒可知缺少的物质是H+,最后根据原子守恒配平反应:2Ce3++1H2O2+6H2O
（1）用甲烷制氢是一种廉价的制氢方法。有关的热化学方程式如下:
CH4(g)+1/2O2(g) 
CH4(g)+H2O(g)
①下列说法正确的是 ____
烷的物质的量之比为6∶1
②某温度下，在100L反应器中充入甲烷和水蒸汽的物质的量分别为100mol和300mol时，假定只发生反应CH4(g)+H2O(g)
（2）发蓝液是由NaNO3、NaNO2及NaOH配成的，在加热条件下，通过三步反应使铁表面生成一层致密的Fe3O4：
3Fe+NaNO2+5NaOH
8Fe+3NaNO3+5NaOH+2H2O
以及第三步生成四氧化三铁。请补充第三步反应的方程式并配平： __________________
正确答案
（1）①D ②1.35 （2）Na2FeO2+Na2Fe2O4+2H2O=Fe3O4↓+4NaOH
试题分析：（1）①A.(② -①)×2可得2H2O(g) 
草酸亚铁(FeC2O4·2H2O)用作分析试剂及显影剂和新型电池材料磷酸亚铁锂的生产。已知:CO能与氯化钯(PdCl2)溶液反应生成黑色的钯粉。回答下列问题:
Ⅰ:兴趣小组对草酸亚铁的分解产物进行实验和探究。
(1)将气体产物依次通过A、澄清石灰水,B、氯化钯,观察到A中澄清石灰水变浑浊,B中有黑色物质生成,则上述现象说明气体产物中有 。
(2)探究分解得到的固体产物中铁元素的存在形式。
①提出假设
假设1: ; 假设2:FeO; 假设3:FeO和Fe的混合物。
②设计实验方案证明假设3。
限选试剂:1.0 mol·L-1盐酸、3% H2O2溶液、0.1 mol·L-1CuSO4溶液、20% KSCN溶液、蒸馏水。
Ⅱ:某草酸亚铁样品中含有少量草酸。现用滴定法测定该样品中FeC2O4的含量。滴定反应是:5Fe2+ +5C2
①将准确称量的0.20 g草酸亚铁样品置于250 mL锥形瓶内,加入适量2 mol/L的H2SO4溶液,使样品溶解,加热至70 ℃左右,立即用浓度为0.020 00 mol/L的高锰酸钾标准溶液滴定至终点,记下滴定管内液面读数为V1 mL。
②向上述滴定混合液中加入适量的Zn粉和过量的2 mol/L的H2SO4溶液,煮沸5～8 min,用KSCN溶液在点滴板上检验点滴液,直至溶液不立刻变红。将滤液过滤至另一个锥形瓶中,继续用0.020 00 mol/L的高锰酸钾标准溶液滴定至终点,记下滴定管内液面读数为V2 mL。
③重复以上实验1～2次。
若某小组的一次测定数据记录如下:V1=" 18.90" mL,V2="6.20" mL。根据数据计算0.20 g样品中:n(Fe2+)= ; n(C2
正确答案
Ⅰ.(1)CO2、CO (2)① Fe
②
Ⅱ.0.000 620 0 mol 0.000 635 0 mol 44.64%
Ⅰ.(1)根据CO能与氯化钯(PdCl2)溶液反应生成黑色的钯粉,可判断有CO气体,根据A中澄清石灰水变浑浊,可判断有CO2气体。
(2)①根据后面的假设2和假设3为Fe、FeO中的一种或两种可知,假设1为Fe。
②要证明假设3是FeO和Fe的混合物,证明Fe的存在可通过Fe与硫酸铜发生置换反应生成红色的铜;第一步中,硫酸铜过量,已经将Fe除去,因此在固体中再加盐酸和H2O2 ,如果有FeO,则会被氧化为Fe3+,遇到KSCN溶液呈血红色。
Ⅱ.根据电子守恒找出关系式:5Fe2+～Mn
扫码查看完整答案与解析