化学氧化还原反应

(1)配平e处反应的离子方程式MnO4—＋____H＋＋____Cl－===____Cl2↑＋____Mn2＋＋____H2O该反应氧化剂是________(填化学式)，该反应中浓盐酸表现的性质有________。(2)b处的实验现象为_______________________________。d处的实验现象为__________________________________。(3)c处反应的离子方程式为__________________________。标准状况下，当有0.224LCl2被NaOH溶液吸收后，转移电子的物质的量为________mol。(4)通过该实验能否比较Cl2、FeCl3、KMnO4三种物质氧化性的强弱？________(填“能”或“不能”)，若能，其氧化性由强到弱的顺序是________。(1)21610528KMnO4还原性和酸性(2)溶液变蓝溶液变红(3)Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O0.01(4)能KMnO4>Cl2>FeCl3(1)利用化合升降法配平，参加反应的浓盐酸部分被氧化，部分生成盐表现酸性。(2)b处生成I2，遇淀粉变蓝色，d处生成Fe3＋，遇KSCN变红色。(3)Cl2与NaOH时，一半作氧化剂一半作还原剂。(4)利用氧化剂氧化性强于氧化产物，可比较。过氧乙酸在防治非典、禽流感、甲型H1N1流感中起到消毒作用，是广泛用于医院、地面、门窗、汽车等方面的消毒液。下面是市售过氧乙酸商品标签：过氧乙酸技术要求甲、乙溶液各500mL用法：把本品甲溶液1份、乙溶液1份在玻璃或塑料容器内混合放置24小时，即可稀释使用含量不少于10%，一般可以用50倍纯水稀释使用(浓度为0.2%)探究配制过氧乙酸消毒液的甲、乙溶液的主要成分。某校研究性学习小组为此进行以下研究，请你完成下列相关内容：(1)查阅资料：过氧乙酸消毒液是由H2O2、H2O、CH3COOH及少量H2SO4混合后，反应生成以过氧乙酸(CH3COOOH)为主要消毒成分的溶液。CH3COOOH容易放出原子氧，它与空气中的微生物机体作用，达到灭菌目的。H2O2在酸性介质中稳定，是一种强氧化剂。(2)提出假设：_______________________________________________________。(3)实验验证：操作步骤实验现象(4)得出结论：____________________。(2)甲溶液的主要成分是H2O2、H2O、H2SO4，乙溶液的主要成分是CH3COOH、H3O(3)操作步骤；取少量甲、乙溶液，分别加入几滴紫色石蕊试液，充分振荡实验现象：甲溶液先变成红色，后又退为无色；乙溶液由无色变成红色(4)甲溶液的主要成分是H2O2、H2O、H2SO4，乙溶液的主要成分是CH3COOH、H2O(2)既然是溶液，则都含有水；既然过氧乙酸是两瓶溶液混合后H2O2将CH3COOH氧化生成的，则H2O2与CH3COOH分属于两瓶；又因为H2O2在酸性介质中稳定，则H2O2与硫酸同属于一瓶。铬是水体的主要的污染物之一，可以导致水生生物死亡。化学实验中，如使某步中的有害产物作为另一步的反应物，形成一个循环，就可不再向环境排放该有害物质。例如处理铬的实验循环示意图如下：(1)在上图所示的编号步骤中，其中反应①所用的试剂是硫酸酸化的H2O2，请写出该反应的离子方程式__________________________________(可以不配平)。(2)现有含Cr3＋和Fe3＋的溶液，使用NaOH溶液和盐酸，可将这两种离子相互分离，根据上图信息分析，在涉及的过滤操作中，上述两种离子的存在形态分别是______________、______________。(写化学式)(3)铬的化合价除了示意图中涉及的＋3和＋6外，还有0、＋2、＋4和＋5等。现有24mL浓度为0.05mol·L－1的Na2SO3溶液恰好与20mL浓度为0.02mol·L－1的Na2Cr2O7溶液完全反应。已知Na2SO4被Na2Cr2O7氧化为Na2SO4，则元素Cr在还原产物中的化合价为________________________________________________________________________。(4)步骤⑤应该加入________剂(填“还原”或“氧化”)。(1)Cr2O72—＋8H＋＋3H2O2===2Cr3＋＋3O2↑＋7H2O(2)CrO2—(或NaCrO2)Fe(OH)3(3)＋3(4)氧化【解析】(1)反应物为Cr2O72—、H＋、H2O2，生成物为Cr3＋，Cr化合价降低，所以H2O2中O的化合价升高，即生成物中含有O2，生成物中还含有H2O；(2)由信息可知Cr3＋和Fe3＋均与NaOH反应生成Cr(OH)3和Fe(OH)3，Cr(OH)3和Fe(OH)3均与盐酸反应，由步骤③可知Cr(OH)3还会与NaOH反应生成NaCrO2，所以分离Cr3＋和Fe3＋先向溶液中加入过量NaOH，生成NaCrO2、Fe(OH)3，然后过滤，再分别加盐酸重新生成Cr3＋和Fe3＋；(3)设一个Cr降低x价，依据化合价守恒24mL×0.05mol·L－1×2＝20mL×0.02mol·L－1×2×x，解得x＝3，所以Cr由＋6价降低到＋3价。(4)步骤⑤中Cr化合价升高，被氧化。某同学为了验证氢气还原氧化铜的反应产物，设计了如下图所示的实验装置。写出编号仪器的名称：①_______②_______。浓硫酸的作用是____________________________________。本实验需要加热的装置为________(填字母编号)。写出装置C、D中可观察到的现象：C________，D________。D中反应每生成1水分子，转移的电子数为________。需mol/L的溶液。（1）在下图所示仪器中，配制上述溶液肯定不需要的是_________（填序号），除图中已有仪器外，配制上述溶液还需要的玻璃仪器是。（）在容量瓶的使用方法中，下列操作不正确的是____________A使用容量瓶前检验是否漏水B容量瓶用水洗净后，再用待配溶液C．配制溶液时，如果试样是固体，把称好的固体用纸条小心倒入容量瓶中，缓慢加水至接近线cm处，用滴管加蒸馏水至线。Dcm处，用滴管加蒸馏水至线。盖好瓶塞，用食指顶住瓶塞，另一只手托住瓶底，把容量瓶反复倒转次，摇匀。mL，如果实验室有15mL、20mL、50mL量筒，应选用mL量筒最好。【答案】(1)锥形瓶长颈漏斗(2)除去H2中的水蒸气(或干燥H2)(3)D；(4)白色无水CuSO4固体变蓝黑色CuO逐渐变红(5)1.204×1024（1）C烧杯、玻璃棒(2)B、C（3）13.615【解析】试题分析：（1）A是制取氢气的实验装置，①是锥形瓶②是长颈漏斗（2）氢气在点燃时必须是干燥的，故浓硫酸的作用是除去H2中的水蒸气(或干燥H2)（3）氢气还原氧化铜需要加热条件，故本实验需要加热的装置为（4）氢气和氧化铜反应生成的水蒸气进入C中，故C中的现象是白色无水CuSO4固体变蓝黑色CuO逐渐变红（5）氢气反应后生成的是水，H元素的化合价由0价变为了+1价，故D中反应每生成1水分子，转移的电子数为（1）（）待配溶液（3）V(浓硫酸)=m÷ω÷ρ=nM÷ρ=cV(溶液)M÷ω÷ρ=1×0.25×98÷98%÷1.84=13.6(mL)。选用量筒，最大容量应接近所需液体的体积，故选用15mL。21、在Cu(NO3)2和AgNO3的混合溶液中加入一定量的锌粉，使之充分反应后，有下列情况：（1）若反应后锌有剩余，则溶液中所含溶质是。（2）若反应后过滤，向所得固体物质加盐酸没有气体产生。则溶液中一定有，可能有。（3）若反应后过滤，向滤液中滴加NaCl溶液，有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成，则此时溶液中含有的溶质为。【答案】（1）Zn(NO3)2；（2）Zn(NO3)2；Cu(NO3)2、AgNO3；（3）Zn(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3。【解析】因为Zn在金属活动性顺序表中排在Cu和Ag的前面，所以Zn和Cu(NO3)2、AgNO3都能反应，且Zn一般是先和AgNO3反应(因为Ag排在Cu的后面，即使Zn先把Cu(NO3)2中的铜先置换出来，置换出来的Cu还要和AgNO3进一步反应)。（1）中锌有剩余，说明Cu(NO3)2、AgNO3均反应完，则溶液中所含溶质是Zn(NO3)2；（2）中Zn已完全反应，生成物中一定有Zn(NO3)2，而Cu(NO3)2和AgNO3可能反应完，也可能有剩余；（3）向滤液中滴加NaCl溶液，有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成，说明滤液中有Ag+，即AgNO3也没有完全反应，则此时溶液中含有的溶质为：Cu(NO3)2、AgNO3、Zn(NO3)2。22、物质之间的转化关系如下图，其中A、D、E、F、H为常见的单质，其余的为化合物，且单质E和单质F在点燃或加热的条件下生成淡黄色的固体，B常温下为液态化合物。试回答下列有关问题：（1）A在元素周期表的位置周期族（2）以上7个化学反应属于非氧化还原反应的是（用编号①→⑦填写）（3）写出反应②的化学方程式：；写出该反应一种重要的工业用途（5）写出用A与H作电极材料插入电解溶液G形成闭合电路的正极反应：。【答案】（1）四Ⅷ（2）⑦（3）Fe3O4+4H2↑（4）加少量KClO3,插上镁条并将其点燃，焊接钢轨（制高熔点金属）（其他合理答案也给分）（5）2H2O＋2e－=OH－＋H2【解析】此题明显的突破口是水OH。反应⑤与NaOH反应产生氢气的单质中学阶段只有Al和Si，结合⑥电解推出H为Al，J为Al2O3。由反应②高温条件下产生氢气体的单质有Fe和C，结合反④高温条件得到Al2O3，那只有A是Fe。验证反应⑦符合条件。写出用Fe与Al作电极材料插入电解溶液NaOH，总方程式是：＋2＋2O2＋H2↑，总方程式减去负极反应式2Al+8OH－-6e－＝2AlO2－+4H2O即为正极反应式：6H2O＋e－=OH－＋H2↑。23、(9分)某混合物A,含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3,在一定条件下可实现如图所示的物质之间的变化:据此回答下列问题：（1）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四步中对于溶液和沉淀的分离采取的方法是______．（2）根据上述框图反应关系，写出下列B、D、E所含物质的化学式固体B______；沉淀D______；溶液E______和_______．（3）写出①、②、④三个反应的离子方程式，不是离子反应的写出其化学方程式．①______；②______；④______．(1)过滤(2)Al2O3Al2O3和Fe2O3Fe2O3 K2SO4和(NH4)2SO4(3)Al2O3+2NaOH====2NaAlO2+H2ONaAlO2+HCl+H2O====Al(OH)3↓+NaClAl3++3NH3·H2O====Al(OH)3↓+3N【解析】根据KAl(SO4)2易溶于水,而Al2O3、Fe2O3难溶于水,推知固体C为Fe2O3和Al2O3,相应溶液为KAl(SO4)2溶液;根据Al2O3能溶于NaOH溶液,而Fe2O3不溶,推知固体D为Fe2O3,相应溶液为NaAlO2溶液;然后根据图中物质的转化关系,依次推出固体B为Al2O3,溶液E为K2SO4和(NH4)2SO4。高温条件下，辉铜矿(主要成分为Cu2S)通适量的空气可冶炼金属铜，经过一系列反应可得到B和D、E。G为砖红色沉淀。请回答下列问题：(1)辉铜矿(Cu2S)通适量的空气冶炼金属铜的化学方程式________________，其中氧化剂为____________________。(2)E的浓溶液与Cu发生反应②的化学方程式是______________________。(3)利用电解可提纯铜，在该电解反应中阳极物质是________，电解质溶液是________。(4)自然界中当胆矾矿与黄铁矿(主要成分FeS2)相遇时会缓慢发生下列反应产生辉铜矿，其反应为：14CuSO4＋5FeS2＋12H2O===7Cu2S＋5FeSO4＋12H2SO4，被氧化的硫和被还原的硫的质量比为________。(1)Cu2S＋O2(适量)2Cu＋SO2O2和Cu2S(2)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O(3)粗铜硫酸铜或含Cu2＋的盐溶液(4)3∶7【解析】先找出参加反应的物质并判断生成物，再分析氧化还原反应特点。(1)根据图示，Cu2S与O2的反应为氧化还原反应，结合B能与O2反应生成D，D与水反应生成E，E能与Cu反应生成B，则B为SO2，D为SO3，E为H2SO4，该反应为：Cu2S＋O2(适量)2Cu＋SO2。反应中Cu、O的化合价降低，因此氧化剂为O2和Cu2S。(2)E为硫酸，能与Cu反应，则为浓硫酸。(3)电解精炼铜时，粗铜作阳极，含Cu2＋的盐溶液作电解质溶液。(4)根据，被氧化的硫和被还原的硫的质量比为3∶7。由于用氯气对饮用水消毒，会使水中的有机物发生氯化，生成有机含氯化合物于人体有害，世界环保联盟即将全面禁止这种消毒方法。建议采用广谱性具有强氧化性的高效消毒剂二氧化氯(ClO2)。ClO2极易爆炸，生产和使用时尽量用惰性气体稀释，避免光照、震动或加热。(1)在ClO2中，所有原子是否都满足8电子结构?______________(填“是”或“否”)。(2)欧洲一些国家用NaClO3氧化浓盐酸来制取ClO2，同时有Cl2生成，且Cl2的体积为ClO2的一半。这一反应的化学方程式是___________________________________。(3)浓盐酸在上述反应中显示出来的性质是_______________(填写编号)。A.只有还原性B.还原性和酸性C.只有氧化性D.氧化性和酸性(4)若上述反应产生0.1molCl2，转移电子的物质的量为_______________mol。(5)ClO2为高效低毒的消毒剂，其消毒的效率(以单位质量得到电子数表示)是Cl2的_____________倍。(6)我国广泛采用将经干燥空气稀释的氯气通入填有固体亚氯酸钠(NaClO2)的柱内制得ClO2，表示这一反应的化学方程式是_______________________________。和欧洲的方法相比，我国这一方法的主要优点是_______________________________。(2)2NaClO3+4HCl=2ClO2+Cl2+2NaCl+2H2O（3分）(3)B（3分）(4)0.2（3分）(5)2.63（3分）(6)2NaClO2+Cl2=2NaCl+2ClO2;对环境的污染较小(生成的ClO2中不含Cl2杂质)（3分）26、某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按下图装置进行实验(夹持仪器已略去)。实验表明浓硝酸能将NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。可选药品：浓硝酸、3mol/L稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳已知：氢氧化钠溶液不与NO反应，能与NO2反应。2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O实验应避免有害气体排放到空气中。装置③、④、⑥中盛放的药品依次是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性，加入药品，打开弹簧夹后________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)装置①中发生反应的化学方程式是________________________________________________________________________。装置②的作用是________________________________________________________________________，发生反应的化学方程式是________________________________________________________________________。(5)该小组得出的结论所依据的实验现象是________________________________________________________________________。(6)实验结束后，同学们发现装置①中溶液呈绿色，而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致，而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。同学们分别设计了以下4个实验来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是(选填序号字母)________。a．加热该绿色溶液，观察颜色变化b．加水稀释该绿色溶液，观察颜色变化c．向该绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化d．向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体，观察颜色变化(1)3mol/L稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液(2)通入CO2一段时间，关闭弹簧夹，将装置⑤中导管末端伸入倒置的烧瓶内(3)Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O(4)将NO2转化为NO3NO2＋H2O===2HNO3＋NO(5)装置③中液面上方气体仍为无色，装置④中液面上方气体由无色变为红棕色(6)acd本题主要考查HNO3的性质、化学实验设计和评价的能力。(1)根据装置特点和实验目的，装置⑤收集NO，装置⑥中盛放NaOH溶液吸收NO2，因为要验证稀硝酸不能氧化NO，所以装置③中应该盛放稀硝酸。(2)由于装置中残存的空气能氧化NO而对实验产生干扰，所以滴加浓硝酸之前需要通入一段时间CO2赶走装置中的空气，同时也需将装置⑤中导管