- 氧化还原反应与基本反应类型的关系
- 共620题
（1）请将下列五种物质：KBr、Br2、I2、KI、K2SO4分别填入下列横线上，组成一个未配平的化学方程式：
KBrO3＋________＋H2SO4―→________＋________＋________＋________＋H2O。
（2）如果该化学方程式中I2和KBr的化学计量数分别是8和1，则
①Br2的化学计量数是________；
②请将反应物的化学式及配平后的化学计量数填入下列相应的位置中：
________KBrO3＋________＋________H2SO4―→……；
③若转移10 mol电子，则反应后生成I2的物质的量为________。
正确答案
（1）KI I2 Br2 K2SO4 KBr
（2）①1 ②3 16KI 9 ③5 mol
（1）根据KBrO3在反应后Br元素的化合价降低，知其作氧化剂，则需填入还原剂KI，故所得的未配平的化学方程式为KBrO3＋KI＋H2SO4―→I2＋Br2＋K2SO4＋KBr＋H2O。
（2）①如果I2的化学计量数是8，KBr的化学计量数是1，则根据碘元素化合价变化知共失电子16 mol，KBr的化学计量数是1，得电子为6 mol，则KBrO3→Br2共得电子10 mol，即Br2的化学计量数为1；②由①中变化可知，KI的化学计量数为16，KBrO3的化学计量数为3，再根据K原子守恒推出K2SO4的化学计量数为9，所以H2SO4的化学计量数为9，即3KBrO3＋16KI＋9H2SO4=8I2＋Br2＋9K2SO4＋KBr＋9H2O；③若转移10 mol电子，则
16KI ～ 16e－ ～ 8I2
10 y
解得y＝5 mol。
氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程。下面是一个还原过程的反应式：
NO3－＋4H＋＋3e→NO＋2H2O
KMnO4、Na2CO3、Cu2O、Fe2(SO4)3四种物质中的一种物质（甲）能使上述还原过程发生。
（1）写出并配平该氧化还原反应的方程式：
（2）反应中硝酸体现了 、 性质。
（3）反应中若产生0.2mol气体，则转移电子的物质的量是 mol。
（4）若1mol甲与某浓度硝酸反应时，被还原硝酸的物质的量增加，原因是：
。
正确答案
（1）14HNO3＋3Cu2O→6Cu(NO3)2＋2NO↑＋7H2O
（2）酸性 氧化性
（3）0.6mol
（4）使用了较浓的硝酸，产物中有部分二氧化氮生成
试题分析：（1）KMnO4、Na2CO3、Fe2（SO4）3中Mn、C、Fe元素都处在最高价，则具有氧化性，只有Cu2O中Cu处在较低价，则具有还原性，在NO3-+4H++3e→NO+2H2O中发生的氧化剂被还原的反应，则该氧化还原反应为Cu2O+HNO3→NO↑+Cu（NO3）2+H2O，Cu元素由+1价升高到+2价，N元素由+5价降低到+2价，由电子守恒及质量守恒定律，配平的化学反应为
3Cu2O+14HNO3═2NO↑+6Cu（NO3）2+7H2O，故答案为：3Cu2O+14HNO3═2NO↑+6Cu（NO3）2+7H2O；
（2）因硝酸中的N元素的化合价为+5价，NO中N元素的化合价为+2价，在该反应中N元素的化合价降低，则体现硝酸的氧化性，而硝酸与硝酸中N元素的化合价相同，则体现硝酸具有酸性，故答案为：氧化性；酸性；
（3）由反应可知，NO为0.2mol，由2NO～6e-则，0.2molNO生成时转移的电子数为0.6mol，由N原子守恒可知，被还原的硝酸的物质的量为0.2mol，参加反应的Cu2O的物质的量为
0.3mol，其质量为0.3mol×144gmol=45.2g，故答案为：0.6mol；0.2mol；45.2g；
（4）Cu2O+6HNO3（浓）═2Cu（NO3）2+2NO2↑+3H2O …①，
14HNO3+3Cu2O═6Cu（NO3）2+2NO↑+7H2O …②，
将②式子系数除以3得到14/3HNO3+Cu2O═2Cu（NO3）2+2/3NO↑+7/3H2O，
可知用稀硝酸氧化1molCu2O需要2/3mol硝酸作氧化剂，用浓硝酸需要2mol硝酸作氧化剂，质量当然增加，
故答案为：使用浓硝酸，产物中有NO2生成。
点评：本题考查氧化还原反应的配平、转移的电子数及利用反应进行的简单计算，明确元素的化合价变化是解答本题的关键。
（11分）
（1）维生素C 又称“抗坏血酸”，在人体内有重要的功能。例如，能帮助人体将食物中摄取的不易吸收的Fe3+转变为易吸收的Fe2+，这说明维生素C 具有 性。（填氧化性或还原性）
（2）我国古代四大发明之一的黑火药是由硫磺粉、硝酸钾和木炭粉按一定比例混合而成的，爆炸时的反应为：S + 2KNO3 +3C =K2S+N2↑+3CO2↑.该反应的氧化剂是 ，当16g 硫参加反应时，转移的电子总数为 。
（3）饮用水中的NO3-对人类健康会产生危害，为了降低饮用水中NO3-的浓度，某饮用水研究人员提出，在碱性条件下用铝粉将NO3-还原为N2，其化学方程式为：10Al+6NaNO3+4NaOH＝10NaAlO2+3N2↑+2H2O。上述反应中，若有10个铝原子参与反应，则转移的电子数为 个，用“双线桥法”标明反应中电子转移的方向和数目。
正确答案
（1）还原性 （2）S K NO3； 6NA或3.612×1024 （3）30；
试题分析：（1）维生素C能将Fe3+转变为Fe2+，说明具有还原性。（2）根据方程式化合价的变化可知氧化剂是S KNO3，1molS参加反应转移电子数12NA，16gS是0.5mol所以转移电子数是6NA。（3）根据化合价分析10个铝原子参与反应转移30个电子。双线桥法表示为：
点评：表示氧化还原除了双线桥之外还有单线桥，单线桥更直观的看出电子的转移方向和数目。
硫、氮、稀土元素的单质和化合物应用广泛。
Ⅰ．（1）将硫铁矿和焦炭放在炼硫炉中，在有限空气中燃烧，发生下列反应：
3FeS2 + 12 C + 8O2 = Fe3O4 + 12CO + 6S
生成3mol硫时，被氧化的物质物质的量为__ _________。
（2）过硫酸钾化学式为：K2S2O8，过硫酸结构式为
①过硫酸钾和过硫酸均有强氧化性，不稳定，容易分解，如2H2S2O8=2H2SO4+2SO3+O2
下列能加快过硫酸分解的固体物质是 。
②已知硫酸锰(MnSO4)和过硫酸钾两种盐溶液在催化剂存在下可发生氧化还原反应，生成高锰酸钾、硫酸钾和硫酸。请写出上述反应的化学方程式：____________ __________。
③若该反应所用的硫酸锰改为氯化锰，当它跟过量的过硫酸钾反应时，除有高锰酸钾、硫酸钾、硫酸生成外，其他的生成物还有_________________。
Ⅱ．稀土元素是宝贵的战略资源，我国的蕴藏量居世界首位。铈(Ce)是地壳中含量最高的稀土元素。在加热条件下CeCl3易发生水解，由CeCl3·6H2O制备无水CeCl3应采取的措施是 _ _。
正确答案
Ⅰ．（1）7.5mol (2分)
（2）①ABC(全对给2分，有错0分，缺项但无错给1分)
②8H2O + 2MnSO4 + 5K2S2O8 = 2KMnO4 + 4K2SO4 + 8H2SO4(2分，不配平或化学式出现错误均为0分，写离子方程式完全正确给1分，有错0分)
③氯气(2分)(分子式、名称均可)
Ⅱ．在通入氯化氢气体的条件下加热除去结晶水(2分)
试题分析：Ⅰ．（1）从化学方程式可看出Fe、S、C三种元素的化合价均升高，所以被氧化的物质为FeS2和C，生成3mol硫时，被氧化的FeS2为1.5mol，被氧化的C为6mol硫，共7.5mol。（2） ①类比CuO、MnO2、Fe2O3对过氧化氢分解的催化作用可做出判断；②反应后生成H2SO4说明有水参加反应，根据化合价变化情况配平后即得化学方程式：8H2O + 2MnSO4 + 5K2S2O8 = 2KMnO4 + 4K2SO4 + 8H2SO4；③K2S2O8氧化性比KMnO4强，可把Cl–氧化为氯气，故生成物还有氯气。Ⅱ．为抑制CeCl3水解，CeCl3·6H2O应在氯化氢气氛中加热除去结晶水制备无水CeCl3。
向100 ml浓硫酸中加入64 g铜片，加热一段时间后，至不再反应为止，请回答下列问题：
（1）写出反应的化学方程式： 。
（2）若反应中有1.5 mol电子转移，被还原的硫酸为 mol，标准状况下生成的SO2气体体积为 L。
（3）将（2）反应后液体过滤，加水稀释滤液至500 ml，加足量Zn粉，经足够长的时间后，放出标准状况下6.72L H2，则反应的Zn的质量为 g，原浓硫酸的物质的量浓度为
mol·L-1。
正确答案
(1)Cu＋2H2SO4 (浓)
(2)0.75 mol； 16.8 L (3)19.5 g; 18 mol·L-1
考查根据方程式进行的有关计算。
（1）在加热的条件下，浓硫酸能和铜反应，方程式为Cu＋2H2SO4 (浓)
（2）在反应硫酸中硫的化合价从＋6价降低到＋4价，转移2个电子，所以若反应中有1.5 mol电子转移，被还原的硫酸为1.5mol÷2＝0.75 mol。生成的SO2是0.75 mol，其标准状况下的体积是0.75 mol×22.4L＝16.8 L。同时生成硫酸铜是0.75mol，参加反应的硫酸是1.5mol。
（3）稀释后是稀硫酸，和锌反应生成氢气，方程式为Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑。根据题意可知，氢气是6.72L÷22.4L/mol＝0.3mol，所以参加反应的锌也是0.3mol。但锌也和溶液中的硫酸铜反应，方程式为Zn＋CuSO4=ZnSO4＋Cu。根据（2）可知消耗锌是0.75mol，所以消耗锌的总质量是1.05mol×65g/mol＝68.25g，参加反应的硫酸是0.3mol。因此根据（2）可知原溶液中硫酸是1.5mol＋0.3mol＝1.8mol，所以硫酸的浓度是1.8mol÷0.1L＝18mol/L。
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