氧化还原反应的配平与应用-选考复习

专题三第2讲氧化还原反应的配平与应用1．[2016·湖州高二期中]已知还原性I－＞Fe2＋＞Br－＞Cl－，氧化性Cl2＞Br2＞Fe3＋＞I2，下列反应的化学方程式或叙述不成立的是()A．Br2＋2HI=I2＋2HBrB．2FeCl2＋Cl2=2FeCl3C．2FeCl2＋2HCl＋I2=2FeCl3＋2HID．Cl2通入到NaBr和NaI的混合溶液中：I－先被氧化2．有A、B、C、D、E五块金属片，进行如下实验：①A、B用导线相连后，同时浸入稀硫酸中，A极为负极；②C、D用导线相连后，同时浸入稀硫酸中，电流由D→导线→C；③A、C相连后，同时浸入稀硫酸中，C极产生大量气泡；④B、D相连后，同时浸入稀硫酸中，D极发生氧化反应；⑤用惰性电极电解含B离子和E离子的溶液，E先析出。据此，判断五种金属的活动性顺序是()A．A＞B＞C＞D＞EB．A＞C＞D＞B＞EC．C＞A＞B＞D＞ED．B＞D＞C＞A＞E3．已知酸性高锰酸钾溶液可以将FeSO4氧化，化学方程式为2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4=K2SO4＋2MnSO4＋5Fe2(SO4)3＋8H2O，现将一定量的硫酸酸化的高锰酸钾溶液与硫酸亚铁溶液混合，充分反应后再向所得溶液中加入KI溶液，混合溶液中铁离子的物质的量随加入的KI的物质的量的变化关系如图Z4－1所示。则下列有关说法不正确的是()图Z4－1A．图中AB段主要是高锰酸钾和碘化钾溶液反应B．图中BC段发生的反应为2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2C．根据OC段的数据可知开始加入的高锰酸钾的物质的量为0.25molD．根据OC段的数据可知开始加入的硫酸亚铁的物质的量为1mol4．已知重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液中存在如下平衡：Cr2Oeq\o\al(2－,7)(橙色)＋H2O⇌2H＋＋2CrOeq\o\al(2－,4)(黄色)①向2mL0.1mol·L－1K2Cr2O7溶液中滴入3滴6mol·L－1NaOH溶液，溶液由橙色变为黄色；向所得溶液中再滴入5滴浓硫酸，溶液由黄色变为橙色。②向2mL0.1mol·L－1酸化的K2Cr2O7溶液中滴入适量(NH4)2Fe(SO4)2溶液，溶液由橙色变为绿色，发生反应Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋14H＋＋6Fe2＋=2Cr3＋(绿色)＋6Fe3＋＋7H2O。下列分析正确的是()A．实验①和②均能证明K2Cr2O7溶液中存在上述平衡B．实验②能说明氧化性：Cr2Oeq\o\al(2－,7)>Fe3＋C．CrOeq\o\al(2－,4)和Fe2＋在酸性溶液中可以大量共存D．稀释K2Cr2O7溶液时，溶液中各离子浓度均减小5．如图Z4－2是某研究小组采用电解法处理石油炼制过程中产生的大量H2S废气的工艺流程。该方法对H2S的吸收率可达99%，并可制取H2和S。已知还原性Fe2＋＞Cl－＞OH－，下列说法正确的是()图Z4－2A．吸收H2S的离子方程式为Fe3＋＋H2S=Fe2＋＋S↓＋2H＋B．电解过程中的阳极反应主要为2Cl－－2e－=Cl2↑C．实验室可用点燃充分燃烧的方法消除H2S污染D．该工艺流程体现了绿色化学思想6．实验室中，手指不小心沾了一些KMnO4溶液，皮肤上的黑斑很久才能消除，如果用草酸的稀溶液洗涤马上可以复原，其离子方程式为________MnOeq\o\al(－,4)＋________H2C2O4＋__________H＋→______CO2↑＋________Mn2＋＋________eq\x()(未配平)。回答下列问题：(1)eq\x()中所填的物质化学式为________，配平上述离子方程式。(2)1molMnOeq\o\al(－,4)在反应中得到________mol电子。(3)已知草酸的浓度为0.2mol/L，若生成标况下44.8L的CO2，则消耗草酸的体积为________L。7．已知稀溴水和氯化铁溶液都呈黄色。在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入1～2滴液溴，振荡后溶液呈黄色，现对溶液呈黄色的原因进行探究。(1)限选用的仪器和试剂有烧杯、试管、玻璃棒、量筒、滴管、药匙；酸性高锰酸钾溶液、氢氧化钠溶液、四氯化碳、硫氰化钾溶液、硝酸银溶液，淀粉－碘化钾溶液。实验探究过程中有2种假设：假设1：溶液呈黄色不是发生化学反应所致，是溶液中________(填微粒的化学式，下同)引起的。假设2：溶液呈黄色是发生氧化还原反应所致，是溶液中________引起的。(2)根据高中所学的知识判断，你认为________(填“假设1”或“假设2”)的推断是正确的；若选用淀粉－碘化钾溶液验证你的假设是否可行？________(填“可行”或“不可行”)，理由是__________________________________。(3)若向稀溴化亚铁溶液中通入过量氯气，反应的离子方程式为__________________。(4)用一个离子方程式表示Br2的氧化性强于Fe3＋：_______________。8．锰及其化合物在现代工业有极其重要的用途。(1)Mn2O3广泛应用于电子工业、印染工业等领域，工业上可用MnSO4溶液吸收氯气，获得Mn2O3，写出该化学反应的化学方程式：__________________________。(2)MnO2是一种重要的无机功能材料，蕴藏在海底的丰富的锰结核矿的主要成分是MnO2，工业上从锰结核中制取纯净的MnO2工艺流程如图Z4－3所示：图Z4－3①步骤Ⅱ中，以NaClO3为氧化剂，当生成0.050molMnO2时，消耗0.10mol·L－1的NaClO3溶液200mL，该反应的离子方程式___________________________________。已知溶液B中的产物之一(Q)可循环用于上述生产，试写出A与NaOH反应的化学方程式：______________________________。(3)电解步骤Ⅰ所得溶液也可得到MnO2，写出生成MnO2的电极反应：____________。9．[2016·8月金丽衢十二联考]已知A为固体单质，C为剧毒气体化合物，F为有刺激性气味的无色气体，A、B、C、D、E、F均含同种元素。图Z4－4(1)写出E的化学式：__________。(2)写出C＋F→A的化学方程式：______________________。(3)写出A与NaOH溶液反应的化学方程式：______________。10．[2016·9月浙江宁波十校联考]利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等)制备铁红(Fe2O3)，大致生产过程如下：eq\x(\a\al(硫铁矿,烧渣))eq\o(→,\s\up7(稀硫酸),\s\do5(过滤))eq\x(滤液A)eq\o(→,\s\up7(试剂a),\s\do5(过滤))eq\x(\a\al(滤液B,（FeSO4）))eq\o(→,\s\up7(NH4HCO3),\s\do5(过滤))eq\x(\a\al(固体,FeCO3))eq\o(→,\s\up7(煅烧))eq\x(\a\al(铁,红))图Z4－5请回答：(1)检验滤液A中含有Fe2＋的方法是____________________。(2)滤液A→B发生反应的离子方程式为____________________________。(3)燃烧FeCO3的化学方程式为________________________________。11．某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动。(1)如图Z4－5为某实验小组依据氧化还原反应(用离子方程式表示)_________________设计的原电池装置，反应前，电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差12g，导线中通过________mol电子。图Z4－6(2)其他条件不变，若将CuCl2溶液换为NH4Cl溶液，石墨电极反应式为__________________，这是由于NH4Cl溶液显________(填“酸性”“碱性”或“中性”)，用离子方程式表示溶液显此性的原因：______________________，用吸管吸出铁片附近溶液少许置于试管中，向其中滴加少量新制饱和氯水，写出发生反应的离子方程式：____________________________________________________，然后滴加几滴硫氰化钾溶液，溶液变红，继续滴加过量新制饱和氯水，颜色褪去，同学们对此做了多种假设，某同学假设：溶液中的＋3价铁被氧化为更高的价态。如果＋3价铁被氧化为FeOeq\o\al(2－,4)，试写出该反应的离子方程式：__________________________________。(3)其他条件不变，若将盐桥换成铜导线与石墨相连成n型的电极，如图Z4－7所示。图Z4－7一段时间后，在甲装置铜丝附近滴加酚酞试液，现象是_______，电极反应为___________；乙装置中石墨(1)为________极(填“正”“负”“阴”或“阳”)，乙装置中与铜丝相连的石墨电极上发生的反应式为__________，产物常用_____检验，反应的离子方程式为_________。专题训练(四)1．C[解析]根据Br2＋2HI=I2＋2HBr可知氧化性Br2＞I2，符合题干条件，方程式成立；根据2FeCl2＋Cl2=2FeCl3可知氧化性Cl2＞Fe3＋，方程式成立；根据2FeCl2＋2HCl＋I2=2FeCl3＋2HI可知氧化性I2＞Fe3＋，不符合题干条件，方程式不成立；已知还原性I－＞Br－，氧化剂氯气先氧化还原性强的离子，即优先氧化I－。2.B[解析]金属与稀硫酸组成原电池，活泼金属为负极，失去电子发生氧化反应，较不活泼的金属为正极，H＋在正极电极表面得到电子生成H2，电子流动方向由负极→正极，电流方向则由正极→负极。在题述原电池中，A－B原电池，A为负极；C－D原电池，C为负极；A－C原电池，A为负极；B－D原电池，D为负极；E先析出，E不活泼。综上可知，金属活动性顺序为A＞C＞D＞B＞E。3．D[解析]根据题中方程式可知MnOeq\o\al(－,4)的氧化性强于Fe3＋，当加入KI溶液时，n(Fe3＋)不变，说明I－先还原MnOeq\o\al(－,4)，A正确；MnOeq\o\al(－,4)反应完全后，I－还原Fe3＋，使n(Fe3＋)减小，B正确；BC段参加反应的I－为0.75mol，故还原的n(Fe3＋)为0.75mol，再根据电子守恒，生成0.75molFe3＋需0.15molMnOeq\o\al(－,4)，AB段参加反应的I－为0.5mol，故还原的n(MnOeq\o\al(－,4))为0.1mol，所以开始加入的高锰酸钾的物质的量为0.25mol，C正确。4．B[解析]A项，实验①能证明K2Cr2O7溶液中存在题述平衡，②不能证明K2Cr2O7溶液中存在题述平衡，错误；B项，氧化剂氧化性大于氧化产物，实验②能说明氧化性Cr2Oeq\o\al(2－,7)>Fe3＋，正确；C项，CrOeq\o\al(2－,4)和Fe2＋在酸性溶液中不可以大量共存，铬酸根离子转化为重铬酸根离子，重铬酸根离子与亚铁离子反应生成铬离子和铁离子，错误；D项，稀释K2Cr2O7溶液时，溶液中氢氧根离子浓度增大，错误。5．D[解析]FeCl3有氧化性，H2S有还原性，二者在溶液中发生氧化还原反应2Fe3＋＋H2S=2Fe2＋＋S↓＋2H＋，A错误；将上述混合物过滤得到的滤液中含有FeCl2和HCl。电解时由于溶液中的离子的还原性Fe2＋＞Cl－＞OH－，所以电解过程中的阳极反应主要为2Fe2＋－2e－=2Fe3＋，B错误；若点燃则发生反应2H2S＋3O2eq\o(=,\s\up7(点燃))2SO2＋2H2O。燃烧产物SO2也是大气污染物，C错误；由于电解的产物又重新用来吸收处理石油炼制过程中产生的大量H2S废气，物质得到充分的利用，所以该工艺流程充分体现了绿色化学思想，D正确。6．(1)H2O2561028(2)5(3)5[解析](1)锰元素化合价由＋7价降低到＋2价，碳元素化合价由＋3价升高到＋4价，配平该离子方程式为2MnOeq\o\al(－,4)＋5H2C2O4＋6H＋=10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O。(2)该反应中，H2C2O4为还原剂，MnOeq\o\al(－,4)为氧化剂，1molMnOeq\o\al(－,4)在反应中得到5mol电子。(3)n(CO2)＝2mol，根据关系式5H2C2O4～10CO2↑，得出n(H2C2O4)＝1mol，则V(H2C2O4)＝5L。7．(1)Br2Fe3＋(不能填FeCl3)(2)假设2不可行因为Br2和Fe3＋都能把I－氧化成I2，使溶液变蓝，无法得出结论(3)2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2=2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－(4)Br2＋2Fe2＋=2Fe3＋＋2Br－[解析](3)过量Cl2，说明Fe2＋和Br－均完全被氧化。8．(1)2MnSO4＋Cl2＋3H2O=Mn2O3＋2H2SO4＋2HCl(2)2ClOeq\o\al(－,3)＋5Mn2＋＋4H2O=5MnO2＋Cl2↑＋8H＋3Cl2＋6NaOH=5NaCl＋NaClO3＋3H2O(3)Mn2＋＋2H2O－2e－=MnO2＋4H＋[解析](2)设NaClO3与Mn2＋反应时氯元素的价态变化为a，则0.05×2＝0.1×0.2×a，a＝5，故氯元素被还原为Cl2，即A为氯气；氯气与NaOH反应可得到NaCl与氯的含氧酸盐，由工艺流程图及B中含有可用于循环生产的物质知，氯的含氧酸盐为NaClO3(即Q)。(3)电解中锰元素的价态升高Mn2＋－2e－→MnO2，结合电荷守恒、质量守恒得Mn2＋＋2H2O－2e－=MnO2＋4H＋。9．(1)NaHSO3(2)2H2S＋SO2=3S↓＋2H2O(3)3S＋6NaOH=2Na2S＋Na2SO3＋3H2O[解析]根据题意可知，A为S、C为H2S、F为SO2，进一步推出B为Na2S、D为Na2SO3