- 氧化还原反应的配平
- 共1760题
储氢纳米碳管的成功研制体现了科技的进步。用电弧法合成的碳纳米管常伴有大量的杂质——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)请用上述物质填空，并配平化学方程式：
C＋________＋H2SO4——________＋________＋Cr2(SO4)3＋H2O
(2)上述反应中氧化剂是________
(3)H2SO4在上述反应中表现出来的性质是(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
(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
略
化合物X是产量大、应用广的二元化合物，大量用作漂白剂、饮水处理剂、消毒剂等。年产量达300万吨的氯酸钠是生产X的原料，92%用于生产X—在酸性水溶液中用盐酸、二氧化硫或草酸还原。此外，将亚氯酸钠固体装柱，通入用空气稀释的氯气氧化，也可生产X。X有极性和顺磁性，不形成二聚体，在碱性溶液里可发生歧化反应。
⑴写出X的分子式和共轭π键（
⑵分别写出上述用草酸还原和用氯气氧化生产X的反应方程式。
⑶写出上述X歧化反应的化学方程式。
正确答案
⑴ ClO2
⑵2ClO3－+ H2C2O4 + 2H+ = 2ClO2 + 2CO2 + 2H2O
或 2NaClO3 + H2C2O4 + H2SO4 = 2ClO2 + 2CO2 + Na2SO4 + 2H2O
2NaClO2+ Cl2 = 2ClO2 + 2NaCl
NaClO2是固体，不能写成ClO2－。
⑶2ClO2 + 2NaOH= NaClO2 + NaClO3 + H2O
或 2ClO2 + 2OH－= ClO2－+ ClO3－+ H2O
⑴根据X的制法：由氯酸钠还原，及亚氯酸钠氧化，可知X是Cl(Ⅳ)的氧化物，即ClO2，同时X的制法也可证明之。
X有顺磁性，成单电子位于形成π键中，所以存在三中心五电子Π键。
⑵利用氧化还原配平方法可配平以上两方程式。但需要注意使用亚氯酸钠制备ClO2时，因为是固相中的反应，因此不能写成离子方程式的形式。
⑶在碱性溶中，Cl(Ⅳ)岐化生Cl(Ⅴ)和Cl(Ⅲ)，生成ClO2-和ClO3-离子，然后利用氧化还原方程式的配平方法，配平该反应方程式。
A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种短周期元素,其中仅含有一种金属元素,A和D最外层电子数相同;B、C和E在周期表中相邻,且C、E同主族。B、C的最外层电子数之和等于D的原子核外电子数,A和C可形成两种常见的液态化合物。 请回答下列问题:
(1)B的原子结构示意图 。
(2)C、D、E三种原子对应的离子半径由大到小的顺序是 (填具体离子);由A、B、C三种元素按4∶2∶3组成的化合物所含的化学键类型为 。
(3)用某种废弃的金属易拉罐与A、C、D组成的化合物溶液反应,该反应的离子方程式为: 。
(4)在100 mL 18 mol/L的浓的A、C、E组成的酸溶液中加入过量的铜片,加热使之充分反应, 产生的气体在标准状况下的体积可能是 (填序号);
a.7.32 L b.6.72 L c.20.16 L d.30.24 L
若使上述反应中剩余的铜片继续溶解,可向其中加入硝酸钠,反应的离子方程式为: 。
(5)A、C两元素的单质与熔融K2CO3组成的燃料电池,其负极反应式为 ,用该电池电解1 L 1 mol/L NaCl溶液当消耗标准状况下1.12 L H2时,NaCl溶液的pH= (假设电解过程中溶液的体积不变)。
正确答案
(1)
(3)2Al+2OH-+2H2O=2Al
(4)ab 3Cu+8H++2N
(5)H2+C
由于A和C可形成两种常见的液态化合物,且C的原子序数大,故A为H,C为O,结合C、E为同主族的短周期元素,则E为S;又据A、D最外层电子数相同,故D为Na;再据B、C的最外层电子数之和等于D的原子核外电子数,则B为N。故(1)N的原子结构示意图为
已知溶液中：还原性HSO3－>I－，氧化性IO3－> I2 > SO42－。
在含3 molNaHSO3的溶液中逐滴加入KIO3溶液，加入的KIO3和析出的I2的物质的量的关系曲线如右图所示，试回答下列问题：
(1)写出a点反应的离子方程式________________；
反应中还原剂是_________；被还原的元素是_________。
(2)写出b点到c点反应的离子方程式___________。
(3)当溶液中的I－为0.4 mol时，加入的KIO3为_____________mol 。
(4)若往100 mL1mol/L的KIO3溶液中滴加NaHSO3溶液，反应开始时的离子方程式为
____________________________________________________。
正确答案
1)IO3－+ 3HSO3－→I－+ 3SO42－+3H+(2分)
NaHSO3；(1分)+5价I(1分)。 (2)IO3－+5I－+6H+→3I2+3 H2O(1分)
(3)1.12 mol或0.4 mol。(2分) (4)2IO3－+ 5HSO3－→I2+ 5SO42－+H2O+3H+(1分)
略
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1500℃生成白磷，反应为：
2Ca3（PO4）2+6SiO2═6CaSiO3+P4O10 10C+P4O10═P4+10CO
每生成1mol 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═C6H6O6+2H++2I- 2S2O32-+I2═S4O62-+2I-
在一定体积的某维生素C溶液中加入a mol•L-1I2溶液V1mL，充分反应后，用Na2S2O3溶液滴定剩余的I2，消耗b mol•L-1Na2S2O3溶液V2mL．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：2IO3-+5SO32-+2H+═I2+5SO42-+H2O
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═______Ce（OH）4↓+______．
正确答案
（1）P属于第15号元素，其原子的结构示意图为
，故答案为：
；
（2）每生成1 mol P4时，P由+5价变成0价，电子转移为5×4 mol=20 mol或C化合价由0价变成为+2价，电子转移为2×10 mol=20 mol，故答案为：20；
（3）I2溶液一部分与硫代硫酸钠反应，一部分与维生素C反应，n（Na2S2O3）=
与其反应的碘单质为 
即维生素C的物质的量是 
故答案为：
（4）由实验2可以看出混合液的总体积为50mL，V1为10mL，V2为40mL，实验1和实验2可知实验目的是探究该反应速率与亚硫酸钠溶液浓度的关系；实验2和实验3可知实验目的是探究该反应速率与温度的关系，
故答案为：目的是探究该反应速率与亚硫酸钠浓度，反应温度的关系，V2=40 mL；
（5）题目中给出：“加热条件下CeCl3易发生水解”，可知NH4Cl的作用是肯定是抑制水解的，CeCl3水解会生成HCl，可知NH4Cl的作用是分解出HCl气体，抑制CeCl3水解，
故答案为：分解出HCl气体，抑制CeCl3的水解；
（6）根据题意：“强酸性”或观察方程式可知缺项是H+，利用电子得失守恒或观察法就可以配平方程式为2Ce3++H2O2+6H2O═2Ce（OH）4↓+6H+，
故答案为：2；1；6；2；6H+．
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