- 氧化还原反应的配平
- 共1760题
（1）宇宙飞船上的氢氧燃料电池，其电池反应为：2H2+O2=2H2O试写出电解质溶液若为盐酸时的正极反应式：______．
（2）已知4g甲烷气体充分燃烧生成CO2（气体）和H2O（液）时，放出Q kJ的热量．写出甲烷燃烧热的热化学方程式：______．
（3）配平：
______Na2SO3+______KIO3+______H2SO4→______Na2SO4+______K2SO4+______I2+______H2O．
正确答案
（1）氧气得电子被还原，氧气得电子和溶液中的氢离子反应生成水，所以电极反应式为O2+4H++4e-═2H2O；
故答案为：O2+4H++4e-═2H2O．
（2）4g甲烷气体充分燃烧生成CO2（气体）和H2O（液）时，放出Q kJ的热量，1mol甲烷充分燃烧生成CO2（气体）和H2O（液）时，放出4Q kJ的热量，所以其燃烧热化学反应方程式为：
CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=-4QKJ/mol，
故答案为：CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=-4QKJ/mol．
（3）一个亚硫酸根离子失去2个电子生成硫酸根离子，两个KIO3分子得到10个电子生成一个I2分子，所以得失电子的最小公倍数为10，故亚硫酸钠的计量数为5，碘酸钾的计量数为2，然后根据原子守恒配平即可．
所以方程式为：5Na2SO3+2KIO3+H2SO4=5Na2SO4+K2SO4+I2+H2O．
故答案为：5；2；1；5；1；1；1．
镍、钴、铈、铬虽然不是中学阶段常见的金属元素，但在工业生产中有着重要的作用。
（1）二氧化铈 (CeO2)是一种重要的稀土氧化物，在平板电视显示屏中有着重要的应用。CeO2在稀硫酸和H2O2的作用下可生成Ce3+，H2O2在该反应中作_____(填“氧化”“还原”)剂，每有1mol H2O2参加反应，转移电子的物质的量为_____。
（2）某锂离子电池含Li+导电固体为电解质。充电时，Li+还原为Li，并以原子形式嵌入电极材料碳(C6)中，以LiC6表示，电池反应为LiCoO2＋ C6
（3）自然界Cr主要以三价Cr和六价Cr的形式存在。六价Cr能引起细胞的突变和癌变。可以用亚硫酸钠将其还原为三价铬，完成并配平下列离子方程式：__Cr2O72－+__SO32－+__H+=__Cr3++__SO42－+ __ ____
（4）NiSO4·6H2O是一种绿色易溶于水的晶体，广泛用于化学镀镍、生产电池等，可由电镀废渣(除含镍外，还含有Cu、Zn、Fe等元素)为原料获得。操作步骤如下：
向滤液Ⅰ中加入FeS主要目的是除去Cu、Zn等杂质，除去Cu2+的离子方程式为______________________。
②向滤液Ⅱ中加入H2O2，溶液中发生反应的离子方程式为__________________，调节pH的目的是______________________。
③滤液Ⅲ溶质的主要成分是NiSO4，再加入碳酸钠过滤后，加稀硫酸溶解又生成NiSO4的目的是______________________。
④我国第五套人民币中的一元硬币材料为钢芯镀镍，镀镍时，镍应作_____极。
正确答案
(1)还原(1分)；2mol(单位错误或不写单位均扣1分)
(2)CoO2＋Li+＋e－= LiCoO2；充电
(3)Cr2O72－+3SO32－+8H+=2Cr3++3SO42－+4H2O
(4)①FeS(s)+Cu2+(aq)=CuS(s)+Fe2+(aq)；(没有标明聚集状态不扣分)
②2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；
使Fe3+生成氢氧化铁沉淀，以除去Fe3+(只答提纯、除杂或除去杂质不得分)。
③增大NiSO4的浓度，以利于蒸发结晶(关键词为增大浓度，答为提纯或除杂不得分。)
④阳(1分)
试题分析：（1）CeO2转化为Ce3+，Ce化合价降低，CeO2为氧化剂，则H2O2为还原剂；反应时H2O2转化为O2，O元素化合价由—1升高到0，所以每有1mol H2O2参加反应，转移电子的物质的量为2mol。
（2）电池的正极反应为还原反应，根据电池反应可知电极方程式为：CoO2＋Li+＋e－= LiCoO2；根据示意图，电子移向C6电极，C6电极发生得电子反应，即还原反应，充电时C6得电子转化为LiC6，此时该电池处于充电状态。
（3）Cr元素化合价由+6价降低为+3价，S元素由+4价升高为+6价，根据氧化还原反应中化合价升高的价数与化合价降低的价数相等可配平化学方程式，根据元素守恒可知未知生成物为H2O。
(4)①加入FeS后，与Cu2+反应生成更难溶的CuS，所以离子方程式为：FeS(s)+Cu2+(aq)=CuS(s)+Fe2+(aq)
②滤液Ⅱ中含有Fe2+，加入H2O2发生氧化还原反应，离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；Fe3+r容易发生水解反应转化为Fe(OH)3沉淀，所以调节pH可以使Fe3+生成氢氧化铁沉淀，以除去Fe3+。
③滤液Ⅲ中NiSO4的浓度较低，加入碳酸钠过滤后，加稀硫酸溶解又生成NiSO4，NiSO4浓度变大，利于蒸发结晶。
④电镀时，镀层金属作阳极，所以镀镍时，镍应作阳极。
MnO2、KMnO4等是中学化学中的常用试剂。请回答下列问题：
（1）MnO2在H2O2分解反应中作催化剂。若将MnO2加入酸化的H2O2溶液中，MnO2 溶解产生Mn2+，反应的离子方程式是 。
（2）用MnO2制KMnO4的工艺流程如图
电解池中两极材料均为碳棒，在水或酸性溶液中K2MnO4发生歧化而变成MnO2和KMnO4。
①写出240℃熔融时发生反应的化学方程式 ，投料时必须满足n(KOH)：n(MnO2) 。
②阳极的电极反应为 。
③B物质是 （写化学式，下同），可以循环使用的物质是 。
④钾离子交换膜的一种材料是聚丙烯酸钾（
⑤上述制得的KMnO4产品0.165 g，恰好与0.335 g经硫酸酸化的Na2C2O4反应完全，该KMnO4的
纯度是 （精确到0.1%）。
正确答案
（1）MnO2 + 2H+ + H2O2 = Mn2+ + O2 ↑+ 2H2O
（2）①2MnO2 + O2 + 4KOH
② MnO42- - e- = MnO4- ③ H2，KOH固体 ④ CH2="CHCOOK" ⑤ 95.8%
试题分析：（1）根据题意，结合电荷守恒、原子守恒、电子守恒，可得方程式为：MnO2 + 2H+ + H2O2 = Mn2+ + O2 ↑+ 2H2O。（2）①在240℃熔融时MnO2、O2、KOH发生氧化还原反应，根据质量守恒定律和电子守恒的知识可知发生该反应的化学方程式为：2MnO2 + O2 + 4KOH
高铁酸钾(K2FeO4)是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。其生产工艺流程如下：
请同答下列问题：
(l)写出向KOH溶液中通入足量Cl2发生反应的离子方程式_______ 。
（2）在溶液I中加入KOH固体的目的是______（填编号）。
（3）从溶液Ⅱ中分离出K2FeO4后，还会有副产品KNO3，KCl,则反应③中发生的离子反应方程式为_______。每制得59.4克K2FeO4，理论上消耗氧化剂的物质的量为____ mol。
（4）高铁酸钾(K2FeO4)作为水处理剂的一个优点是能与水反应生成胶体吸附杂质，配平该反应的离子方程式：_______ FeO42－+_______ H2O="_______" Fe(OH)3（胶体）+_______O2↑+_______OH－。
（5）从环境保护的角度看，制备K2FeO4较好的方法为电解法，其装置如图所示。电解过程中阳极的电极反应式为________。
（6）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-----3Zn+2K2FeO4+8H2O,放电时电池的负极反应式为________ 。
正确答案
（1）2OH-+Cl2=ClO-+Cl-+H2O （2） AC （3） 2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O 0.45
（4） 4FeO42- +10H2O
（6）Zn+2OH—2e-=Zn(OH)2或Zn+2OH=Zn(OH)2+2e-。
试题分析：(l) KOH溶液与足量Cl2发生反应的离子方程式为2OH-+Cl2=ClO-+Cl-+H2O。（2）在溶液I中加入KOH固体的目的是为下一步反应提供碱性的环境；与溶液I中过量的Cl2继续反应，生成更多的KClO。故选项为A. C．（3） 反应③中发生的离子反应方程式为2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+ Cl-+5H2O .在方程式中每产生2mol的FeO42-转移电子6mol.消耗氧化剂3mol.现在n(K2FeO4)= 59.4g÷198g/mol=0.3mol所以消耗氧化剂的物质的量为3÷2×0.3mol=0.45mol.（4） 高铁酸钾(K2FeO4)水解的离子方程式为4FeO42- +10H2O
将 NO3-+Zn+OH-+H2O→NH3+Zn（OH）42- 配平后，离子方程式中H2O的系数是（ ）
正确答案
在NO3-+Zn+OH-+H2O→NH3+Zn（OH）42- 中，
Zn元素的化合价由0升高到+2价，
N元素的化合价由+5降低到-3价，
由电子守恒可知，Zn的化学计量数为4，NO3-的化学计量数为1，则
NO3-+4Zn+OH-+H2O→NH3+4Zn（OH）42-，
由电荷守恒，则
NO3-+4Zn+7OH-+H2O→NH3+4Zn（OH）42-，
再由H原子守恒可知，
NO3-+4Zn+7OH-+6H2O═NH3+4Zn（OH）42-，
即离子方程式中H2O的系数为6，
故选C．
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