- 氧化还原反应与基本反应类型的关系
- 共620题
(6分)某一反应体系有反应物和生成物共五种物质:O2、H2CrO4、Cr(OH)3、H2O、H2O2。已知该反应中,H2O2只发生如下过程:H2O2→O2。
(1)该物质H2O2在反应中表现出 (填写编号)。
a、氧化性 b、还原性 c、氧化性和还原性 d、均不正确
(2)若反应转移了5.418×1023个电子,则产生的气体在标准状况下的体积是________L。
(3)将氧化剂和还原剂的化学式及配平后的系数填入下列方框中,并求出电子转移的数目:
正确答案
(1)b;(2)10.08 (3)2 H2CrO4 3 H2O2 6e-
略
过氧化氢(H2O2,O的化合价为-1价)俗称双氧水,医疗上利用它有杀菌消毒作用来清洗伤口。研究下列涉及H2O2的反应,完成下列各题:
A.Ag2O+ H2O2=2Ag+O2 ↑+ H2O
B.3H2O2+Cr2(SO4)3+10KOH=2K2CrO4+3K2SO4+8H2O
(1)写出一个H2O2既体现氧化性又体现还原性的化学反应方程式 。
(2)将下列物质:H2O2、K2SO4、MnSO4、H2SO4、KMnO4、O2的化学式分别填在空白处组成一个不需配平的化学方程式: + +______ → + + + H2O
①该反应中的还原剂是 。
②该反应中,发生还原反应的元素是 。
(3)氧化性:KMnO4_____K2CrO4(填“>”或“<”)。
正确答案
(1)2H2O22H2O + O2↑ (2)H2O2+KMnO4+H2SO4→MnSO4+O2+K2SO4+ H2O
①H2O2 ②Mn (3)>
试题分析:(1)H2O2既体现氧化性又体现还原性,这说明该反应一定是双氧水的分解反应,反应的化学方程式为2H2O22H2O + O2↑。
(2)高锰酸钾具有强氧化性,其氧化性强于双氧水的,所以高锰酸钾能把双氧水氧化生成氧气,而高锰酸钾的还原产物是硫酸锰,因此该反应的方程式可以表示为H2O2+KMnO4+H2SO4→MnSO4+O2+K2SO4+ H2O。
①双氧水中氧元素的化合价从-1价升高到0价,被氧化,因此双氧水是还原剂。
②高锰酸钾中Mn元素的化合价从+7价降低到+2价,得到电子,被还原,所以被还原的元素是Mn。
(3)在反应3H2O2+Cr2(SO4)3+10KOH=2K2CrO4+3K2SO4+8H2O中,双氧水是氧化剂,K2CrO4是氧化产物,则根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的可知,氧化性是双氧水强于K2CrO4;在反应H2O2+KMnO4+H2SO4→MnSO4+O2+K2SO4+ H2O中,高锰酸钾是氧化剂,其氧化性强于双氧水的,所以高锰酸钾的氧化性强于K2CrO4。
(14分)实验室中所用少量氯气是用下列方法制取的,
4HCl(浓)+MnO2Cl2↑+MnCl2+2H2O
试回答下列问题:
(1)该反应是氧化还原反应吗? ,如果是氧化还原反应,请指出___ 是氧化剂, 是还原剂,_________是氧化产物,________是还原产物,根据上述氧化还原反应式判断氧化性:______﹥_______;还原性:______﹥_______。
⑵写出该反应的离子方程式 _________
⑶用双线桥法标出该反应电子转移的方向和数目 _______________________________
正确答案
. ⑴ 是 MnO2 HCl Cl2 MnCl2 MnO2﹥Cl2 HCl﹥MnCl2
(2)4H++2Cl-+MnO2Cl2↑+Mn2++2H2O
(3)
试题分析:(1)根据反应的方程式可知,氯元素的化合价从-1价升高到0价,而锰元素的化合价从+4价降低到+2价,所以属于氧化还原反应。其中氧化剂是二氧化锰,HCl是还原剂。氯气是氧化产物,而氯化镁是还原产物。由于在氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的,还原剂的还原性强于还原产物的,所以氧化性和还原性强弱顺序分别是MnO2﹥Cl2、HCl﹥MnCl2。
(2)氯化氢和氯化锰都是可以拆开的,所以该反应的离子方程式是
4H++2Cl-+MnO2Cl2↑+Mn2++2H2O。
(3)双线桥中起点和终点的元素是同一种,所以该氧化还原反应的表示是
点评:在进行氧化还原反应的有关判断时,关键时准确标出有关元素的化合价变化情况,然后依据有关的概念进行分析判断即可。
本题分子量用以下数据:H2O18.0,CaO56.0,CaO272.0。
过氧化钙是一种安全无毒的氧化物,通常含有部分CaO,且带有数量不等的结晶水。为分析某过氧化钙样品的组成进行了如下实验。
①称取0.270g样品,灼热使之完全分解,生成CaO、O2和H2O,得到的O2在标准状况下体积为33.6mL。
②另取0.120g样品,溶于稀盐酸,加热煮沸,使生成的H2O2完全分解。然后将溶液中的Ca2+完全转化成CaC2O4沉淀,经过滤洗涤后,将沉淀溶于热的稀硫酸,用0.0200mol·L-1KMnO4溶液滴定,共用去31.0mLKMnO4溶液。化学方程式如下:
5CaC2O4+2KMnO4+8H2SO4==K2SO4+2MnSO4+5CaSO4+10CO2↑+8H2O
(1)写出CaO2受热分解的化学方程式。
(2)计算样品中CaO2的质量分数。
(3)计算样品中CaO2·xH2O的x值。
正确答案
(1)2CaO22CaO+O2↑
(2)=80.0%
(3)n(CaC2O4)=n(Ca2+)=31.0×10-3L×0.0200mol·L-1=0.00155mol
其中CaO2所含的n(Ca2+)=
m(CaO)=(0.00155mol-0.00133mol)×56.0g·mol-1=0.012g
m(H2O)=0.120g-0.120g×80.0%-0.012g=0.012g
【错解分析】第(1)问:①CaO2==CaO+O2,②CaO2==Ca+O2,③2CaO2+H2O==2CaO+O2+H2O,④2CaO2·nH2O==2CaO+O2+2nH2O(n=1,2,3……即定值)。
第(2)问:①40%,②62%,③[。来源:
第(3)问:①(72+18x):0.120=1:(1.55×10-3),②72∶M(CaO2·xH2O)=80%,M=90,x=1。
【正解】第(1)问:根据信息①,可写出CaO2受热分解的化学方程式:
2CaO2CaO+O2↑。常见①误区,是由于未配平所致。②误区是由于未读懂题示信息所致。③误区是由于多写了水的分子式所致。④误区是由于未通观全题的叙述,误将CaO2·xH2O写成有定值的水,造成失误。第(2)问:根据信息①中,O2在标准状况下的体积可求出的物质的量为33.6mL÷22400mL·mol-1=1.50×10-3mol。
根据关系式2CaO2~O2,可求得CaO2物质的量为2×1.50×10-3mol,CaO2质量为2×1.50×10-3mol×72.0g·mol-1
样品中CaO2的质量分数为:
出现①误区,是由于化学方程式未配平,关系式未找对(CaO2~O2),导致失误。出现②误区,是由于误将CaO2的摩尔质量72.0g·mol-1用CaO的摩尔质量56.0g·mol-1代入式中计算,导致失误。出现③误区,是由于未用题中数据,直接用CaO2·H2O的摩尔质量进行求算,虽然计算结果都是80%,但计算的依据错误。
第(3)问:根据信息②,可求出CaC2O4物质的量(即Ca2+总物质的量),所用关系式为:
5CaC2O4~2KMnO4
KMnO4的物质的量为0.0200mol·L-1×31.0mL×10-3L·mL-1·CaC2O4的物质的量为0.0200mol·L-1×31.0×10-3L×5/2=0.00155mol
其中CaO2所含Ca2+的物质的量为:
n(Ca2+)=
CaO的物质的量为0.00155mol-0.00133mol
m(CaO)=(0.00155mol-0.00133mol)×56.0g·mol-1
=0.012g
m(H2O)=0.120g-0.120g×80.0%-0.012g=0.012g
CaO2与H2O的物质的量之比为
故
出现①误区,是由于错误列式:
CaO2·xH2O~CaC2O4~xH2O
(72+18x)g 1mol
0.120g 1.55×10-3mol
误将0.120g全部看成CaO2·xH2O,忽略了样品中“通常含有部分CaO”,CaO2·xH2O~CaC2O4这个关系式也是错的,CaC2O4的物质的量是溶液中全部Ca2+的物质的量,它不等于CaO2中所含的Ca2+的物质的量。
出现②误区,是由于误将样品中CaO2的质量分数(80%)作为结晶水合物中含CaO2的质量分数,进行推算,导致失误。
(12分)(1)5molCO2的质量是_________;在标准状况下所占的体积约为_________;所含的分子数目约为________________;所含氧原子的数目约为_________________。
(2)12.4gNa2X中含有0.4molNa+,则Na2X的摩尔质量是________,X的相对原子质量是________,该物质的化学式为________。
(3)有下列7种物质:Na2SO4、Na2SO3、K2SO4、I2、H2SO4、KIO3、H2O组成一个氧化还原反应,请回答下列问题:
①将余下几种物质分别填入下面对应的横线上,组成一个未配平的化学方程式:
________+Na2SO3+________→ Na2SO4 +________+________+H2O
②反应物中发生氧化反应的物质是_________(填化学式),被还原的元素是_______。
正确答案
(1)220g(不带单位不得分)、112L、3.01×1024(5NA)、6.02×1024 (10NA)。(各1分)
(2)62g/mol(不带单位不得分);16; Na2O(各1分)
(3) ① Na2SO3 + KIO3 + H2SO4 → Na2SO4 + I2 + K2SO4 + H2O (2分)
②Na2SO3(2分) I(1分)
略
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