- 氧化还原反应的配平
- 共1760题
钾是活泼的碱金属,钾和氧有氧化钾(K2O)、过氧化钾(K2O2)和超氧化钾(KO2)等多种化合物.
(1)钾和硝酸钾反应可制得氧化钾:K+KNO3→K2O+N2(未配平),每生成9.4gK2O消耗的还原剂有______g;
(2)超氧化钾和过氧化钾都能与二氧化碳反应均生成氧气和K2CO3,在医院、矿井、潜水、高空飞行中用作供氧剂.写出超氧化钾与二氧化碳反应的化学方程式______,为了维持气压稳定,可以使用超氧化钾和过氧化钾的混合物使吸收的CO2与生成的O2体积相同(同温同压),则它们的物质的量之比为n(KO2):n(K2O2)=______;
(3)KO2加热至600℃部分分解得到产物A.6.30g产物A充分吸收二氧化碳生成碳酸钾并产生氧气1.12L(标准状况),试确定产物A中钾氧两种原子个数之比.______如果产物A只含有两种化合物,写出所有可能的化学式并计算A中两种化合物的物质的量之比.______.
正确答案
(1)9.4gK2O的物质的量为=0.1mol,反应的方程式为10K+2KNO3═6K2O+N2,根据方程式计算:
10K+2KNO3═6K2O+N2390g 6mol
m 0.1mol
m==6.5g,故答案为:6.5g;
(2)超氧化钾和过氧化钾与二氧化碳的反应中,二氧化碳没参与氧化还原反应,根据氧化还原反应中的电子得失相等可写出反应的化学方程式分别为:4KO2+2CO2═2K2CO3+3O2;2K2O2+2CO2═2K2CO3+O2;设KO2为xmol,K2O2为ymol,根据方程式计算:
4KO2+2CO2═2K2CO3+3O24 2 3
x
2K2O2+2CO2═2K2CO3+O2 2 2 1
y y
则有:+y=
+
,解之得x:y=2:1,故答案为:4KO2+2CO2═2K2CO3+3O2; 2:1;
(3)设A的平均化学式为 KxOy,
KxOy+CO2═
K2CO3+(y-0.5x)O2 39x+16y 11.2(y-0.5x)
6.3 1.12
解得x:y=2:3,
即n(K):n(O)=2:3,故所得化学式可能为:KO2与K2O2 或KO2与K2O.
根据原子守恒法可得n(KO2):n(K2O2)=2:1,n(KO2):n(K2O)=4:1.
故答案为:2:3; K2O2和KO21:2,K2O与KO21:4.
工业上为从4J29合金(铁钴镍合金)废料中提取钴和镍,一般先用硫酸溶解合金,使其转化为Fe2+、Co2+、Ni2+,再把Fe2+氧化为Fe3+,从而使Fe3+转化为某种沉淀析出,达到与Ni2+、Co2+分离的目的.生产上要使Fe2+氧化为Fe3+,而不使Co2+、Ni2+氧化的试剂是NaClO或NaClO3(均含少量H2SO4)溶液.反应的部分化学方程式如下(A为还原剂):
试回答下列问题:
(1)上述反应中,A为:______(写化学式,下同),C为:______.
(2)配平下列离子方程式:
(3)已知有3.21g Fe(OH)3参加反应,共转移了5.42×1022个电子,则n=______,FeO中铁的化合价为______.
(4)根据(2)、(3)推测FeO能与下列哪些物质反应(只填序号)______.
A.Cl2 B.SO2C.H2S D.O2
正确答案
(1)根据题意知,次氯酸钠和氯酸钠都是氧化剂,A是还原剂,则A失电子化合价升高,且溶液中含有硫酸,所以A中含有硫酸根离子且具有还原性,结合实验目的把Fe2+氧化为Fe3+从而使Fe3+转化为某种沉淀析出知,A是硫酸亚铁,B是硫酸,结合元素守恒知,C是硫酸铁,
故答案为:FeSO4,Fe2(SO4)3;
(2)该反应中铁元素的化合价+3→+(8-n),失去(5-n)个电子,氯元素的化合价+1→-1价,得到2个电子,得失电子的最小公倍数是2(5-n),所以氢氧化铁的计量数是2,次氯酸根离子的计量数是5-n,然后根据原子守恒配平方程式得
2Fe(OH)3+(5-n)ClO-+2nOH-=2 FeO4n-+(5-n)Cl-+(n+3)H2O,
故答案为2、5-n、2n、2、5-n、n+3;
(3)2Fe(OH)3+(5-n)ClO-+2nOH-=2FeO4n-+(5-n)Cl-+(n+3)H2O转移电子
214g 2(5-n)×6.02×1023
3.21g 5.42×1022 n=5-=2,FeO42-中铁的化合价=-2-(-2)×4=+6,
故答案为:2,+6;
(4)FeO42-中铁元素化合价是最高价,所以该离子具有强氧化性,能和强还原性的物质反应,氯气和氧气具有强氧化性,所以不能和高铁酸根离子反应,二氧化硫和硫化氢具有强还原性,所以能和高铁酸根离子反应,故选B、C.
已知:将SO2通入FeCl3溶液中,溶液颜色会变为浅绿色,其原理可表示为:
______Fe3++______SO2+______H2O═______Fe2++______SO42-+______H+
(1)请配平上述离子方程式;
(2)若参加反应的SO2在标准状况下的体积为1.12L,则该反应转移的电子的物质的量为______mol;
(3)已知向Fe2+溶液中滴加少量硝酸时,溶液由浅绿色变为黄色.则Fe3+、SO42-、HNO3的氧化性由强到弱的顺序为______.
正确答案
(1)Fe3+→Fe2+,化合价从+3→+2,降低1价,SO2→SO42-,化合价从+4→+6,升高2价,化合价升高和降低总数相等,
故铁元素前面系数为2,硫元素前面系数为1,则2Fe3++1SO2+H2O═2Fe2++1SO42-+H+,再根据氧原子守恒可知H2O前面系数为2,H+前系数为4,
故答案为:2;1;2;2;1;4;
(2)SO2的物质的量为=0.05mol,根据SO2
SO42-计算转移电子数:0.05mol×2=0.1mol,
故答案为:0.1;
(3)浅绿色为亚铁离子颜色,黄色为三价铁离子颜色,溶液由浅绿色变为黄色,说明亚铁离子被氧化为铁离子,故氧化性硝酸强于三价铁离子,根据(1)可知,三价铁离子氧化性强于SO42-,故答案为:HNO3>Fe3+>SO42-.
某反应体系如下:
(1)请配平该离子方程式,并标出电子转移的方向和数目.
______Fe(OH)3+______ClO-+______OH-→______FeO______Cl-+______H2O
完成配平后回答下列问题:
(2)已知有3.21g Fe(OH)3参加反应,共转移了5.42×1022个电子,则n=______;Fe中铁元素为为______价.
(3)根据(1)和(2)推测FeO能与下列哪些物质反应(填序号)______.
A.Cl2 B.SO2C、H2S D.O2.
正确答案
(1)反应中铁元素的化合价从+3价降低为8-n价,化合价降低了5-n价,Cl元素的化合价从+1价降为-1价,化合价升高了2价,根据电子守恒,氢氧化铁前面的系数是2,次氯酸根前面的系数是5-n,根据原子守恒,所以FeO4n-前面的系数是2,据电荷守恒,氢氧根前面系数是2n,H2O前面的系数是n+3,
故答案为:2;5-n;2n;2;5-n;n+3;
(2)有3.21g即0.03molFe(OH)3参加反应,共转移了5.42×1022个即0.09mol电子,所以n=2;FeO4n-中铁元素为为+6,故答案为:2;+6;
(3)FeO4n-中铁元素为为+6,居于最高价,具有强氧化性,可以与具有还原性的物质反应,故答案为:BC.
硫氰(SCN)2与卤素X2性质相似,试完成下列反应的化学方程式:HSCN+MnO2___________________
正确答案
4HSCN+MnO2==(SCN)2+Mn(SCN)2+2H2O
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