- 氧化还原反应与基本反应类型的关系
- 共620题
某体系中存在如下反应:
① ②
(1)反应①中H2S作_______剂,反应②属于_______反应。(填“氧化”或“还原”)
(2)若在反应①中失去0.2 mol电子,则反应②中可生成_______g碘。
(3)写出并配平碘酸钾与硫化氢反应的化学方程式,同时标出电子转移的方向和数目:______。
(4)由上述反应可推知_______。
a.氧化性:K2SO4>KIO3 b.酸性:HIO3>H2SO4
c.还原性:H2S>I2 d.反应过程中溶液的酸性逐渐减弱
正确答案
(1)还原 还原 (2)5.08
(4)c
(1)反应①中S元素化合价升高,是氧化反应,H2S作还原剂。反应②中I元素化合价降低,是还原反应。
(2)氧化还原反应中得失电子数相等,反应①中失去0.2 mol 电子,反应②中必然得到0.2 mol电子,生成碘0.02 mol,质量为5.08 g。
(3)调整化学计量数使两个方程式得失电子数相等,将两个方程式相加,电子由S转移到I,电子转移数为40。
(4)根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性知氧化性KIO3>K2SO4,同理,还原性H2S>I2,反应过程中有H2SO4生成,酸性逐渐增强,根据该反应无法比较HIO3、H2SO4的酸性,故只有c正确
(1)如图是课本中“四种基本反应类型与氧化还原反应的关系”图,“H2+CuO Cu+H2O”反应属于图中的区域 (填序号)。下列反应中属于区域7的有 。
(2)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该反应中,发生还原反应的物质是 。
②写出该反应的化学方程式(不用配平)
_________+________ → ________+________+________
(3)3Cl2+8NH3N2+6NH4Cl
①用双线法表示该反应转移的电子数目和方向。
②该反应中,氧化剂与还原剂分子个数之比为 。
(4)在一定条件下,PbO2与Cr3+反应,产物是Cr2O72—和Pb2+。若与1molCr3+完全反应所需PbO2的物质的量为 。
正确答案
(1)5 ;D(2)①H2CrO4②H2CrO4+H2O2 → Cr(OH)3+O2 ↑+H2O
(3)①双线桥法 ②3∶2 (4)1.5mol
试题分析:(1)化学反应的基本类型有:化合反应、分解反应、复分解反应。它们与氧化还原反应的关系是:置换反应都是氧化还原反应;复分解反应都不是氧化还原反应;有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应都是氧化还原反应。H2+CuOCu+H2O是置换反应,是氧化还原反应属于图中的5。图中的7是氧化还原反应但又属于任何一种基本反应类型,对上述反应逐一分析可知为D。(2)在该反应中H2O2只发生如下过程:H2O2→O2,氧的化合价升高,失去电子,作还原剂。发生还原反应的物质是氧化剂。上述物质中只有H2CrO4 符合。它反应后生成Cr(OH)3,。所以该反应的方程式为:H2CrO4+H2O2 → Cr(OH)3+O2 ↑+H2O。(3)利用化合价升高或降低的数值就是还原剂失去或氧化剂得到电子的数值。用双线法表示该反应转移的电子数目和方向如图
。在反应3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl中,氯的化合价0→-1,化合价降低达到电子,N化合价-3→0. 化合价升高,失去电子作还原剂,参加反应的8个分子只有2个分子失去电子,作还原剂,氧化剂与还原剂分子个数之比为3:2。(4)Cr3+→Cr6+,Pb4+→Pb2+,1molCr3+完全反应失去3mol电子,而每摩尔PbO2只能得到2mol电子,故需要PbO2的物质的量为3∕2=1。5摩尔。
高锰酸钾可用于除去地下水的硫化氢异味的原理是生成的硫和二氧化锰等沉淀物可过滤除去。水体呈弱酸性时,高锰酸钾的还原产物是MnO和MnO2,且MnO和MnO2的物质的量比为3:1。
(1)写出并配平上述化学方程式,标出电子转移方向与数目。
KMnO4 + H2S +H2SO4 →
在处理饮用水时,活性炭应在高锰酸钾反应结束后投加,否则会发生反应:
KMnO4 + C +H2O →MnO2 + X +K2CO3 (未配平)
(2)X的化学式为__________。
(3) 1mol氧化剂被______(填“氧化”或“还原”)时,生成_____mol氧化产物
正确答案
(1) (4分)
(2)KHCO3 (2分)
(3)还原 ,0.75 (各1分,共2分)
试题分析:(1)由题目信息可知,KMnO4、H2S、H2SO4反应生成S、MnO、MnO2,同时还生成K2SO4、H2O,生成MnO和MnO2的物质的量比为3:1。其中Mn元素的 化合价从+7价降低+2价和+4价,S元素的化合价从-2价升高到0价,设MnO和MnO2的系数分别为为3、1,则根据电子转移守恒可知S的系数为。根据原子守恒可知,KMnO4系数为4,H2S系数为9,K2SO4的系数为2,H2SO4的系数为2,H2O的系数为11,因此配平后方程式为:4KMnO4+9H2S+2H2SO4=9S+3MnO+MnO2+2K2SO4+11H2O,则反应中转移电子数目为9×[0-(-2)]=18,所以标出电子转移方向与数目为
。
(2)反应中KMnO4→Mn02,Mn元素化合价由+7价降低为+4价,得到3个电子。C→K2CO3,C元素化合价由0价升高为+4价,失去4个电子。所以化合价升降最小公倍数为12,故KMnO4系数为4,C的系数为3,由C、K的原子数目关系可知K2CO3系数为1,因此X含有+4价的C原子、且C原子与K原子之比为1:1,所以X为KHCO3。
(3)反应中KMn04是氧化剂被还原,发生还原反应。氧化产物为KHCO3、K2CO3,每摩尔KHCO3、K2CO3都含1molC原子,设生成的氧化产物为amol,则根据电子转移守恒可知1mol×(7-4)=amol×(4-0),解得a=0.75。
(10分)铁元素的化合价有+2、+3两种,磁铁矿的主要成分是Fe3O4,能与盐酸反应生成两种盐。
(1)请用铁的+2价、+3价的氧化物形式表示Fe3O4可写成___________________
(2)写出Fe3O4与盐酸反应的离子方程式_________________。
(3)设计实验验证反应后溶液中含有Fe3+所用的试剂和反应的化学方程式__________、______________。
(4)设计实验验证反应后溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+。进行实验操作的顺序有:①加入足量氯水,②加入足量高锰酸钾溶液,③加入少量硫氰化钾溶液,选择所需要的试剂及先后的顺序是______________(注意先后顺序)。
(5)将反应后的溶液中Fe3+全部转化为Fe2+,最适宜的物质是选用___________。
(6)将反应后的溶液中Fe2+全部转化为Fe3+,选用的绿色试剂是H2O2 ,H2O2在酸性的条件下将Fe2+氧化为Fe3+,写出反应的离子方程式___________________。
正确答案
(10分) (1)FeO·Fe2O3 (1分) (2)Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O (2分)
(3)KSCN (1分) FeCl3+3KSCN=Fe(SCN)3+3KCl (2分)
(4) ③① (1分) (5)铁 (1分)
(6)2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O (2分)
试题分析:(1)设四氧化三铁中+2价、+3价的铁分别是a和b,则a+b=3、2a+3b=4×2,解得x=1、b=2,所以铁的+2价、+3价的氧化物形式表示Fe3O4可写成FeO·Fe2O3。
(2)根据(1)可知,Fe3O4与盐酸反应的离子方程式为Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O。
(3)铁离子能和KSCN溶液反应使溶液显红色,所以验证反应后溶液中含有铁离子的试剂使KSCN溶液,反应的化学方程式是FeCl3+3KSCN=Fe(SCN)3+3KCl。
(4)验证反应后溶液中不含Fe3+而可能含有Fe2+,则首先应该加入KSCN溶液,如果不变色,再加入氧化剂。由于酸性高锰酸钾溶液是紫红色,所以选择的氧化剂最好是新制的氯水,答案是③①。
(5)铁离子能把铁氧化生成亚铁离子,而铁离子也是被还原生成亚铁离子,所以将反应后的溶液中Fe3+全部转化为Fe2+,最适宜的物质是选用铁。
(6)双氧水的还原产物是水,则反应的离子方程式是2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。
点评:该题是中等难度的试题,试题综合性强,考查的知识点比较多。该题再注重对性质基础知识考查和巩固的图示,主要是侧重培养学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力,有利于培养学生的逻辑思维能力和创新思维能力。
(20分)Ⅰ、醉驾对人们的安全危害很大,利用下列原理可以检查司机是否酒后开车。
2K2Cr2O7(橙色)+3C2H5OH+H2SO4 →Cr2(SO4)3(绿色)+K2SO4+CH3COOH+H2O
①配平化学方程式后,H2O前面的系数为 ;
②怎样判断司机是酒后开车: 。
③写出用粮食酿酒的化学方程式: ; 。
Ⅱ、下列框图中,A由两种黑色金属氧化物等物质的量混合而成,B中含有四种阳离子。据此回答下列问题:
(1)A的组成是 (填化学式)。
(2)相同条件下,溶液B中所有阳离子的氧化性由强到弱的顺序依次是 。
(3)A中某组分可由单质与水反应制得,化学方程式为: 。
(4)电解所用装置如图所示。
①电解开始阶段,阳极上的电极反应是 ,阴极上的电极反应是 。
②电解至阴极刚开始有固体R析出时,该溶液中金属离子浓度由大到小的顺序是 。
正确答案
(20分,每空2分)
Ⅰ、①11;
②将司机呼出的气体通入橙色溶液中,观察溶液颜色是否向绿色转变。
③ (C6H10O5)n+ nH2O nC6H12O6;C6H12O6
2C2H5OH+2CO2↑
Ⅱ、(1) Fe3O4 ; CuO 。(2) Fe3+ ;Cu2+ ;H+ ; Fe2+(全对给分)。
(3) 3Fe+4H2O(g) Fe3O4+ 4H2。
(4)①阳极 2Cl-―2e- = Cl2↑,阴极 2 Fe3++2e- =" 2" Fe2+(电子转移不等不给分)。
②Fe2+,Cu2+或者Fe2+,Cu2+,Fe3+。
略
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