- 氧化还原反应的配平
- 共1760题
硫酸钠-过氧化氢-氯化钠加合物（xNaSO4·yH2O2·zNaCl）又称固体双氧水，是一种新型精细化工产品，具有漂白、杀菌、消毒等作用。为探究该加合物的组成，某化学兴趣小组设计并进行了如下实验：
第一步：准确称取6.945g样品，配制成250.00ml无色溶液A
第二步：准确量取25.00ml溶液A于锥形瓶中，加适量稀硫酸酸化后，用0.0400mol/LKMnO4标准溶液滴定至终点，消耗溶液KMnO420.00ml
第三步：另取25.00ml溶液A，加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体0.932g.
请回答下列问题：
（1）欲配制无色溶液A，所需要的仪器除药匙、分析天平、玻璃棒、胶头滴管外，还应有 。
（2）配平下列离子方程式______MnO4－＋_____H2O2＋_________＝______Mn2＋＋_____O2↑＋______。
（3）滴定前，KMnO4标准溶液应盛装于中 （填仪器名称），滴定终点现象为 。
（4）第三步能否通过加入AgNO3溶液的方法来测定？为什么
（5）滴定前，滴定管用蒸馏水洗净后，未用KMnO4标准溶液润洗，则Y值______________（填“偏
高 偏低 无影响”）
（6）通过计算确定样品的组成为 。
正确答案
（1）烧杯、250 mL容量瓶（2分） （2）2，5，6H+，2，5，8H2O（2分）
（3）酸式滴定管（1分）
当滴入最后一滴KMnO4溶液时，待测液颜色由无色变为浅紫色，且半分钟不褪色（2分）
（4）不能（1分） 加入AgNO3溶液使Cl－完全沉淀的同时，要生成Ag2SO4微溶物，会使最终测定结果中z值偏高（2分） （5）偏高（2分） （6）4Na2SO4・2H2O2・NaCl（4分）
试题分析：（1）欲配制250.00ml无色溶液A，所需要的仪器除药匙、分析天平、玻璃棒、胶头滴管外，还应有溶解时需要的烧杯以及250ml容量瓶。
（2）高锰酸钾加压强氧化性，在反应中Mn元素的化合价从＋7价降低到＋2价，得到5个电子。双氧水中氧元素的化合价从－1价升高到0价，失去1个电子。根据电子的得失守恒可知氧化剂高锰酸钾与还原剂双氧水的物质的量之比是2:5。反应在酸性条件下进行，因此反应物还有氢离子参加。又因为原子是守恒的，所以还应该有水生成，因此配平后的离子方程式为2MnO4－＋5H2O2＋6H+＝2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O.。
（3）酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性和酸性，因此滴定前，KMnO4标准溶液应盛装于中酸式滴定管中。由于酸性高锰酸钾溶液显紫红色，所以滴定终点现象为当滴入最后一滴KMnO4溶液时，待测液颜色由无色变为浅紫色，且半分钟不褪色。
（4）根据物质的组成可知，加入AgNO3溶液使Cl－完全沉淀的同时，会生成Ag2SO4微溶物，从而使最终测定结果中z值偏高，所以不能用硝酸银溶液代替。
（5）滴定前，滴定管用蒸馏水洗净后，未用KMnO4标准溶液润洗，则导致酸性高锰酸钾溶液的浓度减小，因此再滴定双氧水时，消耗高锰酸钾溶液的体积增加，从而导致Y值偏高。
（6）25.00ml溶液A消耗高锰酸钾溶液的体积是20.00ml，则250ml溶液A消耗高锰酸钾溶液的体积是200.00ml，则高锰酸钾的物质的量＝0.2L×0.0400mol/L＝0.00800ml。所以根据反应的方程式可知，消耗双氧水的物质的量＝（0.00800mol÷2）×5＝0.0200mol。25.00ml溶液A得到白色沉淀0.932g，该固体是硫酸钡，物质的量＝0.932g÷233g/mol＝0.004mol。所以250.00ml溶液A生成白色沉淀的物质的量是0.04mol，即硫酸钠的物质的量是0.04mol。因此6.945g样品中氯化钠的物质的量＝
取含MnO2的软锰矿石27.86g，跟足量浓盐酸反应，制得5.6L氯气（该状态下Cl2密度为3.17g/L）计算：
（1）这种软锰矿石中MnO2的质量分数？
（2）被氧化的HCl为多少g？
正确答案
(1)78.1% (2)18.25
试题分析：解:（1）设该27.86g含有的MnO2的质量为x，被氧化的HCl的质量为y，根据
MnO2 ＋ 4HCl(浓) = MnCl2 ＋ Cl2↑
87 146 71
x y 3.17×5.6=17.752g
即
所以这种软锰矿石中MnO2的质量分数=21.752/27.86×100%="78.1%" ；
即被氧化的HCl=1/2×36.50=18.25g。
点评：本题考查了化学反应方程式的简单计算，该题难度适中，但是要注意5.6L的氯气并不是在标准状况下的。
(14分)(1)在反应2KMnO4＋16HBr===5Br2＋2MnBr2＋2KBr＋8H2O中，还原剂是 。
(2)已知BrFx与H2O按物质的量之比3∶5反应的产物是HF、HBrO3、Br2、O2，该反应中的氧化剂是 ，还原剂是 _，BrFx中的x＝____________。
(3)浓盐酸在反应KClO3＋HCl―→KCl＋ClO2＋Cl2＋ (补充完整)中显示出来的性质是
_。
(4)在一定条件下，PbO2与Cr3＋反应，产物是Cr2O和Pb2＋，则与1 mol Cr3＋反应所需PbO2的物质的量为 。
正确答案
(1)HBr (2)BrF3 BrF3、H2O 3 (3)H2O 酸性和还原性 (4)1.5 mol
根据“升失氧、降得还”即可得知氧化剂和还原剂。
（2）由原子守恒或电子得失守恒可知x=3
（3）产物中有氯化物及氯气，可知盐酸表现出酸性和还原性。
（4）由得失电子守恒可知1 mol Cr3＋可失去3e+，而1 mol PbO2得到2e+
I.已知有如下氧化还原反应：Zn+2HNO3+NH4NO3＝N2↑+Zn(NO3)2+3H2O，则：
（1）该反应的还原剂为 ，还原产物为 。（写化学式）
（2）若产生的N2在标准状况下体积为2.24L，则反应中转移的电子数为 NA。
II.（6分）化学与我们的生活密切相关，请用化学方程式描述以下生活中的实例：
（1）盛有NaHCO3的干粉灭火器用于灭火
（2）铁质菜刀的“淬火”工艺：将红热的菜刀浸入水中急速冷却
（3）饲养金鱼用的自来水必须经过太阳暴晒后才能使用
正确答案
I.(6分)（1）Zn和NH4NO3（２分）； N2（２分） （2）0.5（2分）
II.（6分） （1）2NaHCO3
(2)3Fe＋4H2O 
试题分析：I. （1）Zn、NH4NO3（NH4+中的N元素）化合价升高，是反应的还原剂。N2既是氧化产物又是还原产物。
（2）2.24L即0.1mol，反应中转移的电子数为0.5NA。
II. （1）利用NaHCO3加热易分解且生成CO2的原理，方程式为2NaHCO3
（2）利用Fe在高温条件下与水蒸气反应的原理，方程式为3Fe＋4H2O
（3）用氯气消过毒的水中含有HClO，且HClO具有强氧化性但见光易分解，需晒后才能使用，方程式为2HClO
点评：本题考查氧化还原反应的应用和化学与生活的相关知识，要求学生具有分析和解决问题的能力，难度中等。
（3分）工业上冶炼金属铁的主要反应为：Fe2O3 + xCO 
其中该化学方程式中x的数值是 ， CO作 （填“氧化剂”或“还原剂”）。在该反应中，若消耗了1 mol Fe2O3，则生成 mol Fe。
正确答案
3，还原剂，2
试题分析：根据原子守恒可知，x＝3；根据方程式可知，碳元素的化合价从＋2价升高到＋4价，失去电子，所以CO是还原剂；根据铁元素守恒可知，如果消耗了1 mol Fe2O3，则生成2mol单质铁。
点评：氧化还原反应的有关判断关键是准确判断元素化合价的变化。
扫码查看完整答案与解析