- 氧化还原反应的配平
- 共1760题
化合物KxFe(C2O4)y·3H2O(Fe为＋3价)是一种光敏材料，实验室可以用如下方法来制备这种材料并测定这种材料的组成：
（1）结晶时应将溶液用冰水冷却置于在黑暗处等待晶体的析出，这样操作的原因是：________________________________________________________________________。
（2）操作Ⅰ的名称是______________________。
（3）称取一定质量的晶体置于锥形瓶中，加入足量的蒸馏水和稀H2SO4，将C2O42-转化为H2C2O4后用0.100 0 mol·L－1KMnO4溶液滴定，当消耗KMnO4溶液24.00 mL时恰好完全反应，H2C2O4与酸性KMnO4溶液反应的化学方程式是：__________________________。再向溶液中加入适量的还原剂，恰好将Fe3＋完全转化为Fe2＋，用KMnO4溶液继续滴定。当Fe2＋完全氧化时，用去KMnO4溶液4.00 mL，此滴定反应的离子方程式是____________。
（4）配制100 mL 0.100 0 mol·L－1KMnO4溶液及滴定实验中所需的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒、锥形瓶外还有________(填仪器名称)。滴定终点时溶液颜色为________色，且30秒内不变色。
（5）经计算，化合物KxFe(C2O4)y·3H2O中，x＝________。
正确答案
（1）用冰水冷却有利于析出更多的晶体，黑暗可以防止晶体分解
（2）过滤、洗涤
（3）2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4=2MnSO4＋K2SO4＋10CO2↑＋8H2O MnO＋5Fe2＋＋8H＋=Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O
（4）100 mL容量瓶、酸式滴定管 (紫)红
（5）3
（1）用冰水冷却，可使溶液的温度下降，降低了晶体的溶解度，便于更多晶体的析出；在暗处可防止晶体见光分解。
（2）操作Ⅰ是将晶体的溶液分离，故为过滤、洗涤。
（3）酸性KMnO4溶液氧化H2C2O4的化学方程式为为：2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4=2MnSO4＋K2SO4＋10CO2↑＋8H2O；酸性KMnO4溶液氧化Fe2＋的离子方程式为MnO4-＋5Fe2＋＋8H＋=Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O。
（4）配制100 mL KMnO4溶液，需用100 moL容量瓶，滴定时操作时KMnO4溶液盛装于酸式滴定管中。
（5）n(C2O42-)＝n(H2C2O4)＝
n(Fe3＋)＝5n(KMnO4)＝5×0.1 mol/L×4×10－3 L＝2×10－3 mol
n(Fe3＋)∶n(C2O42-)＝1∶y＝2×10－3∶6×10－3＝1∶3，y＝3，由化合价代数和为零的原则可得：
x×(＋1)＋(＋3)×1＋(－2)×3＝0
解得x＝3,
某化学兴趣小组用以下装置探究SO2的某些化学性质。
（1）装置乙的作用是 。
（2）若X为品红溶液，观察到溶液褪色，说明SO2具有 （填序号，下同）；若X为Na2S溶液，观察到溶液中出现淡黄色浑浊，说明SO2具有 。
a．氧化性 b．还原性 c．漂白性
（3）若试剂X为Ca(ClO)2溶液，可观察到白色沉淀生成，完成该过程的离子方程式：
正确答案
（1）尾气处理（2分）
（2）c（2分） a（2分）
（3）Ca2＋+2ClO－+2SO2+2H2O＝CaSO4↓+2Cl－+ SO42－+4H＋（2分）
试题分析：（1）1体积水中能溶解40体积的二氧化硫，所以用水可吸收二氧化硫，进行尾气处理。
（2）能使品红溶液褪色，说明SO2具有漂白性；若X为Na2S溶液，观察到溶液中出现淡黄色浑浊，SO2与S2‾反应生成了S，体现了SO2的氧化性。
（3）ClO‾中Cl元素化合价降低，则SO2中S元素化合价升高，生成的沉淀为CaSO4，同时生成H+，配平可得离子方程式：Ca2＋+2ClO－+2SO2+2H2O＝CaSO4↓+2Cl－+ SO42－+4H＋
实验室也可用反应2KMnO4+16HCl(浓)＝2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O来快速制取氯气。
（1）请标出电子的转移方向和数目
2KMnO4+16HCl(浓)＝2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
（2）若产生标准状况下Cl2 11.2L，则反应过程中转移的电子数为________ ，被氧化的还原剂
的物质的量为___________。
（3）需消耗36.5%的浓盐酸多少质量？
正确答案
（1）
（2）6.02×1023或NA；1mol （每空2分） （3）160g（4分）
试题分析：（1）依据元素化合价变化升降数值，结合氧化还原反应的双线桥标出电子转移方向和数目；锰元素化合价从+7价降低到+2价，得到5个电子；氯元素化合价从-1价升高为0价，失去1个电子，所以双线桥表示为：
（2）依据化学方程式和元素化合价变化判断电子转移，计算被氧化的物质的量；2KMnO4+16HCl（浓）＝2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。若生成标准状况下11.2L 氯气，物质的量＝11.2L÷22.4L/mol＝0.5mol；生成5molCl2，转移电子为10mol，所以生成0.5mol氯气转移转移电子为1mol，其个数是6.02×1023或NA；16molHCl反应，其中被氧化的HCl为10mol；生成氯气物质的量为5mol，所以0.5mol氯气生成，被氧化的HCl为1mol。
（3）参加反应的氯化氢的物质的量是1.6mol
其质量＝1.6mol×363.5g/mol
所以需消耗36.5%的浓盐酸的质量为1.6mol×363.5g/mol÷36.5%＝160g
2.0g Cu2S和CuS的混合物在酸性溶液中用400 mL 0.075 mol·L-1 KMnO4溶液处理，发生反应如下：
8 MnO4_ + 5 Cu2S + 44 H+ ="===" 10 Cu2+ + 5 SO2 + 8 Mn2+ + 22 H2O
6 MnO4_ + 5 CuS + 28 H+ ="===" 5 Cu2+ + 5 SO2 + 6 Mn2+ + 14 H2O
(1)上述两个反应具有完全相同的_____________（可多选）
A氧化剂 B还原剂 C氧化产物 D还原产物
(2) 反应后煮沸溶液，赶尽SO2，剩余的KMnO4恰好与350 mL 0.10 mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2溶液完全反应。配平KMnO4与(NH4)2Fe(SO4)2反应的离子方程式：
□MnO4_ + □Fe2+ + □H+——□Mn2++ □Fe3++ □_______
KMnO4溶液与混合物反应后，剩余KMnO4的物质的量为_________mol。
(3)混合物中Cu2S的质量分数为_________%。(写出解题过程)
正确答案
(1)AD (2)1 5 8 1 5 4 H2O 0.007 (3) 40％
略
许多硫的含氧酸盐在医药、化工等方面有着重要的用途。
（1）重晶石（BaSO4）常做胃肠道造影剂。
已知：常温下，Ksp（BaSO4）＝1.1×10－10。向BaSO4悬浊液中加入硫酸，当溶液的pH＝2时，溶液中c（Ba2＋）＝ __。
（2）硫酸亚铁铵晶体[（NH4）2Fe（SO4）2·6H2O]常做分析剂。
①检验晶体中含有NH4+的方法为 。
②等物质的量浓度的四种稀溶液：
a．（NH4）2Fe（SO4）2 b．NH4HSO4
c．（NH4） 2SO4 d．（NH4）2SO3，
其中c（NH4+）由大到小的顺序为 __（填选项字母）。
（3）过二硫酸钾（K2S2O8）常做强氧化剂，Na2S2O3常做还原剂。
①K2S2O8溶液与酸性MnSO4溶液混合，在催化剂作用下，可以观察到溶液变为紫色，该反应的离子方程式为 __。
②用铂做电极，电解H2SO4和K2SO4的混合溶液可以制备K2S2O8，其阳极的电极反应式为 __，电解过程中阴极附近溶液的pH将 __（填“增大”“减小”或“不变”）。
③产品中K2S2O8的含量可用碘量法测定。操作步骤为称取0.3000 g产品于碘量瓶中，加50 mL水溶解；加入4.000 g KI固体（稍过量），振荡使其充分反应；加入适量醋酸溶液酸化，以 __为指示剂，用0.1000 mol·L－1 Na2S2O3标准液滴定至终点（已知：I2＋2S2O32-=2I－＋S4O62-）。重复2次，测得平均消耗标准液21.00 mL。该产品中K2S2O8的质量分数为（杂质不参加反应） __（列式并计算）。
正确答案
（1）2.2×10－8mol/L
（2）①取少量晶体，加水溶解，再加入足量NaOH浓溶液加热，生成能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则有NH4+
②a＞c＞d＞b
（3）①5S2O82-＋2Mn2＋＋8H2O
②2SO42-－2e－=S2O82-（或2HSO4-－2e－=S2O82-＋2H＋） 增大
③淀粉
×100%＝94.50%
（1）Ksp＝c（Ba2＋）·c（SO42-），所以c（Ba2＋）＝
点拨：本题考查离子反应，考查考生综合分析问题的能力。难度中等。
扫码查看完整答案与解析