氧化还原反应(二)

1、氧化还原反应(二)二甲中学 瞿 军 杨建锋学习目标：1.电子守恒原理的应用。 2.根据化合价升降总数守恒配平化学反应方程式。典型例题：例1Cu、Cu2O和CuO组成的混合物，加入100mL0.6mol/LHNO3溶液恰好使混合物完全溶解，同时收集到224mLNO气体(标准状况)。回答下列问题：写出Cu2O跟硝酸反应的化学方程式_。产物中硝酸铜的物质的量为_。如原混合物中有0.01molCu，则其中Cu2O的物质的量_；CuO的物质的量_。如原混合物中Cu的物质的量为x，求其中Cu2O、CuO的物质的量及x的取值范围。（写出计算过程）方法或规律：中学化学三大守恒：电子恒等、电荷守恒、物料守恒是常

2、规计算的主要法宝，而电子恒等是氧化还原计算不可或缺的原理。本题第2问据氮守恒即可解决：NOHNO3Cu(NO3)2第3问据电子恒等、物料守恒，设n Cu2O=y，则2*0.01+2y=0.224*3/22.4 n CuO=0.025-0.01-2y第4问求解受到2个因素的限制：n Cu(NO3)2和ne-，再设nCuO=z 2x+2 y =0.03 x+2y+z=0.025 变式为 x-z=0.005 当z=0，x=0.005 ，当y =0，x=0.015。 0.005molx0.015mol3Cu2O+14HNO3=6Cu(NO3)2+2NO+7H2O0.025moln(Cu2O)=0.00

3、5mol n(CuO)=0.005mol0.005molx0.015mol例29.8gFe、Mg混合粉末溶解在一定量的某浓度的稀硝酸中，当金属粉末完全溶解后，收集到0.2mol的NO气体（设稀硝酸的还原产物只有NO），在反应后的溶液中加入足量的KOH溶液，可生成氢氧化物沉淀的质量为（不考虑氢氧化亚铁和氧气反应）A18g B20g C22g D24g方法或规律：本题应用电子恒等、电荷守恒原理即可解决。电子转移量与氢氧根离子的物质的量之间的关系、金属与氢氧根离子的质量之和即是结果。课堂练习1希尔实验是将分离出的叶绿素加到草酸铁溶液中，经光照后发生反应：4Fe3+ + 2H2O 4Fe2+ + 4H

4、+ + O2，下列有关该实验的说法错误的是 A反应后溶液的pH降低 B每生成1 mol O2转移4 mol电子C叶绿体发生氧化反应 D该实验可说明光合作用产生的氧气来源于水2在一定条件下，氯气与碘单质以等物质的量进行反应，可得到一种红棕色液体ICl，ICl有很强的氧化性现有下列两个反应：2ICl+2Zn=ZnCl2+ZnI2；ICl+H2O=HCl+HIO下列有关叙述正确的是A反应中，当转移0.2 mol电子时生成13.6 gZnCl2B反应中，ZnI2既是氧化产物又是还原产物C反应中，ZnCl2既是氧化产物又是还原产物 D反应中，ICl既是氧化剂又是还原剂3铜、镁合金4.6g完全溶于浓硝酸，

5、若反应中硝酸被还原只产生4480mL的NO2气体和 336mL N2O4气体（气体均为标况），在反应后的溶液中加入足量的NaOH溶液，生成沉淀的质量为（ ）A7.04g B8.26g C8.51g D9.02g4取100mL 18.3molL的H2SO4与Zn反应，当Zn完全溶解时，生成的气体在标况下占有的体积为22.4L。将所得的溶液稀释成1L，测得溶液的H+浓度为1molL，则所生成的气体中SO2与H2的体积比约为（ ）A12 B21 C14 D415已知硫酸锰（MnSO4）和过硫酸钾（K2S2O7）两种盐溶液在银离子催化下可发生氧化还原反应，生成高锰酸钾、硫酸钾和硫酸。（1）请写出并配平

6、上述反应的化学方程式。 （2）此反应的还原剂是 ，它的氧化产物是 。Ag+（3）此反应的离子反应方程式可表示为： 。（4）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 。6（1）2级反应池中，发生“生物硝化过程”，如果不考虑过程中硝化细菌的增殖，其净反应如下式所示：NH4O2NO3HH2O配平上面化学方程式，将系数填入方框中。将铵态氮中的1mg氮转化成硝酸根中的氮，需氧气多少毫克？为什么在反应中需要不断添加碱？（2）3级反应池中发生的“生物反硝化过程”，通常需要外加甲醇，净反应如下所示：NH35CH3OHN2CO2H2OOH配平

7、上面化学方程式，将系数填入方框中。7（2004上海23）某化学反应的反应物和产物如下：KMnO4 + KI+ H2SO4 MnSO4 + I2 + KIO3 + K2SO4 + H2O（1）该反应的氧化剂是_ （2）如果该反应方程式中I2和KIO3的系数都是5 KMnO4的系数是_在下面的化学式上标出电子转移的方向和数目KMnO4 + KI + H2SO4 （3）如果没有对该方程式中的某些系数作限定，可能的配平系数有许多组。原因是_ 。课后练习1（2004北京12）从矿物学资料查得，一定条件下自然界存在如下反应： 14CuSO45FeS212H2O7Cu2S5FeSO412H2SO4 ，下列说

8、法正确的是A.Cu2S既是氧化产物又是还原产物B. 5mol FeS2发生反应，有10mol电子转移C. 产物中的SO42-离子有一部分是氧化产物D. FeS2只作还原剂2在右图支管中，一管装入2.3g金属钠，一管装入HgO，同时加热两部分，Na完全燃烧 ，若加热后容器里空气成分基本未变，则HgO质量可能是（ ）A21.7g B24g C43.4g D10.85g3由一种阳离子与两种酸根离子组成的盐称为混盐。混盐CaOCl2在酸性条件下可以产生Cl2。下列关于混盐CaOCl2的有关判断不正确的是A该混盐与硫酸反应产生1mol C12时转移2NA个电子B该混盐的水溶液呈碱性C该混盐具有较强的氧化

9、性D该混盐中的氯元素的化合价为+1和1 4将Mg、Cu组成的2.64g混合物投入适量稀硝酸中恰好反应，固体完全溶解时收集到的还原产物NO气体0.896L(标准状况)，向反应后溶液中加入2 mol/L NaOH溶液60 mL时金属离子恰好沉淀完全。则形成沉淀质量为A4.32g B4.68g C5.36g D6.38g5.已知在水溶液中氯气与碘可发生下列反应：I2 + 5Cl2 + 6H2O = 2HIO3 + 10HCl向含有NaBr和NaI的混合溶液中通入一定量的Cl2充分反应后，溶液中的盐不可能是ANaCl、NaBr、NaI B.NaCl、NaBrCNaCl、NaIO3 D.NaCl、NaI

10、6新一代广谱、高效、无污染的饮用水消毒剂ClO2（消毒时被还原为Cl-，其中氧元素为-2价）在20世纪后半叶诞生了，下列关于ClO2的说法不正确的是ClO2可作消毒剂，是因为它具有强氧化性等质量的ClO2和Cl2 ，在相同条件下ClO2的消毒效率高现代工业多用电解法制ClO2 ，即：2ClO3- + 2H+ = 2ClO2+ 1/2 O2+ H2O, ClO2在阳极析出将ClO2 + Mn2+ + H2O MnO2 + H+ Cl- 配平后，H2O的化学计量数为67.航天飞机用铝粉与高氯酸铵(NH4C104)的混合物为固体燃料，点燃时铝粉氧化放热引发高氯酸反应，其方程式可表示为：2NH4ClO

11、4 = N2+4H20+Cl2+202；H<O下列对此反应的叙述中错误的是 ( )A上述反应属于分解反应B上述反应瞬间产生大量高温气体推动航天飞机飞行C反应从能量变化上说，主要是化学能转变为热能和动能D在反应中高氯酸铵只起氧化剂作用molCl2缓缓通入含有0.02molH2SO3和0.02molHBr的混合液中，则溶液中H+的浓度与通入的氯气的物质的量的关系是下列图中的(纵坐标都表示氢离子的物质的量浓度)( ）9机床的废切液中含有2%5%的亚硝酸钠，直接排放会造成环境污染，为使其能除去NO2-，并且不引起第二次污染出现，应选用的试剂是（ ）AHNO3 BNH4Cl CFeSO4 D浓H2

12、SO410. 向1L 0.5molL的H2S04溶液中加入10.1gKNO3和12.8gCu充分反应后产生的气体在标准状况下的体积为（ ）A.11. (2003淮安测试题) 在热的稀硫酸溶液中溶解了11.4gFeSO4。当加入50ml0.5mol/LKNO3溶液后，使其中的Fe2+全部转化成Fe3+，KNO3也反应完全，并有NxOy氮氧化物气体逸出。 FeSO4+ KNO3+ H2SO4 K2SO4+ Fe2(SO4)3+ NxOy+ H2O(1)推算出x= y=。(2)配平该化学方程式(系数填写在上式方框内)。(3)反应中氧化剂为。(4)用短线和箭头标出电子转移的方向和总数。12为了测量水中

13、有机物等还原性污染物的含量，通常把1 L水样与强氧化剂完全作用时消耗氧化剂的量，折算成以氧气为氧化剂时的质量（O2 mg·L1）来表示，称为该水样的化学耗氧量（COD）。我国明文规定：COD>500 mg·L1的污水不得直接排放。为测定某工业废水的COD，实验如下：量取废水样品20.00 mL，加入0.100 mol·L1 KMnO4溶质10.00 mL和少量稀H2SO4，在一定条件下充分反应后，再用0.200 mol·L1的草酸钠（Na2C2O4），溶液滴定过量的KMnO4，达到终点时消耗Na2C2O4溶液11.00 mL。（1） 写出在酸性介质

14、中KMnO4（还原为Mn2+）与Na2C2O4（被氧化为CO2）反应的化学方程式_ （2）计算该水样的COD，写出计算过程。（3）如果每次取水样20.00 mL，加入等体积的0.100 mol·L1酸性KMnO4溶液，为简化计算，令滴定过量KMnO4时，每消耗1.00 mL Na2C2O4溶液，就相当于水样的COD为10 mg·L-1，该Na2C2O4溶液的物质的量浓度应配制为_。（4）若无需其他计算，只需通过实验测定下列两组方案中a与b的值，并直接根据a与b的比值来确定该工业废水可否直接排放。你认为其中适宜可行的方案是_（填写编号）；并根据你的选择计算：当a/b（填写取值

15、范围）_时，该工业废水不能直接排放。实验方案V(水样)/mLV(KMnO4)溶液)/mLc(KMnO4)/mol·L1V(Na2C2O4溶液)/mLc(Na2C2O4)/mol·L1Aaa0.100b0.100Ba20.000.10020.00b13工业上制硫酸的设备分为三大部分，一是沸腾炉、二是接触室、三是吸收塔。在沸腾炉内二硫化亚铁与氧气发生反应，生成二氧化硫；在接触室内有催化剂存在下二氧化硫进一步与氧气化合，生成三氧化硫; 三氧化硫流经吸收塔时，采用98.3%的浓硫酸吸收，使三氧化硫最终与水化合形成硫酸。下面的装置是仿照工业上制备硫酸的流程设计出来的。见下图：写出二硫

16、化亚铁与氧气反应的方程式： 请写出上图甲乙丙丁装置的作用 写出在催化剂表面所发生的反应的方程式： 在乙反应器内要求氧气的量要比二氧化硫的量多一倍左右，你是如何控制与估计的？ 学生为了比较探究工业上为何采用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫而不用水，特用上述装置进行模拟实验。若丁装置在反应过程中先出现气泡，不久就出现了白雾，而丙装置一直都没有任何现象，产生这种现象的原因是： 如果要科学地准确地进行探究浓硫酸与水吸收三氧化硫的效果，应该如何操作？ 处理尾气的方法有： 14.(2000上海24)KClO3和浓盐酸在一定温度下反应会生成绿黄色的易爆物二氧化氯。其变化可个表述为： KClO3+ HCl（浓）

17、 KCl + ClO2+ Cl2+（1）请完成该化学方程式并配平（未知物化学式和系数填入框内）（2）浓盐酸在反应中显示出来的性质是_（填写编号，多选倒扣）。只有还原性 还原性和酸性 只有氧化性 氧化性和酸性（3）产生0.1molCl2,则转移的电子的物质的量为_mol.（4）ClO2具有很强的氧化性。因此，常被用作消毒剂，其消毒的效率（以单位质量得到的电子数表示）是Cl2的_倍。15.(2001广东15)化合物BrFx与水按物质的量之比35 发生反应，其产物为溴酸、氢氟酸、单质溴和氧气。（1）BrFx中，x 。（2）该反应的化学方程式是： 。（3）此反应中的氧化剂和还原剂各是什么?氧化剂是 ；

18、还原剂是 参考答案课堂练习1C 2AB 3C 4A 5（1）2MnSO45K2S2O88H2O 2KMnO44K2SO48H2SO4Ag+（2）MnSO4 KMnO4（3）2Mn25S2O828H2O 2MnO410SO4216H（4）盐酸、氯化钾6（1）1，2，1，2，1 4.57mg反应时产生H，而本反应要求溶液保持碱性 （2）6，3，5，7，67 40e-(1)KMnO4 (2) 8 KMnO4 KI (3)该反应式含两种氧化产物。二者的比例和氧化剂的用量都可发生变化。课后练习1CD 2B 3A 4B 5D 6CD 7D 8B 9B 10A11(1) x=1 y=1。(2)6FeSO4+ 2KNO3+ 4H2SO4 K2SO4+ 3Fe2(SO4)3+ 2NO+ 4H2O (3) KNO3 (4)电子转移总数613（1）4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2 （2）接触室、吸收塔 （3）SO2 + O2 = 2SO3 （4）净化二氧