高中化学必修1-氧化还原反应的计算及方程式的配平 联系客服

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量取两份此溶液各25.00 mL,分别置于两个锥形瓶中。

①第一份溶液中加入酚酞试液,滴加0.25 mol·L1 NaOH溶液至20.00 mL时,溶液由无

色变为浅红色。该溶液被中和的H的总物质的量为________mol。 ②第二份溶液中滴加0.10 mol·L

-1

的酸性高锰酸钾溶液。

A.KMnO4溶液在滴定过程中作________(填“氧化剂”或“还原剂”),该滴定过程________(填“需要”或“不需要”)另加指示剂。滴至16.00 mL时反应完全,此时溶液颜色由________变为__________。

B.若在接近终点时,用少量蒸馏水将锥形瓶冲洗一下,再继续滴定至终点,则所测结果__________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。

C.若在达到滴定终点时俯视读数,则所得结果________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。

③原试样中H2C2O4·2H2O的质量分数为________,KHC2O4的质量分数为__________。 答案 (1)5 2 16 10 2 8

(2)①0.005 ②A.氧化剂 不需要 无色 浅紫红色 B.无影响 C.偏小 ③21% 64%

解析 (1)C:+3―→+4,改变量(4-3)×2=2,Mn:+7―→+2,改变量(7-2)×1=5,

2--前配2,根据化合价升降总数相等,所以在C2O4前配5,MnO4根据C和Mn原子守恒,

分别在CO2和Mn2+前配10和2,再由电荷守恒在H+前配16,最后根据离子方程式两边的H原子个数相等在H2O前面配8,经检验离子方程式的氧原子个数相等。 (2)①由H++OH-===H2O知,n(H+)=n(OH-)=0.25 mol·L-1×0.02 L=0.005 mol。②原溶液无色,而KMnO4为紫红色,所以当溶液中的H2C2O4和KHC2O4反应完全时,溶液呈浅紫红色。由电子守恒得n(还)×2=0.10 mol·L-1×0.016 L×5,n(还)=0.004 mol。③设6.0 g 试样中H2C2O4·2H2O、KHC2O4的物质的量分别为n(H2C2O4·2H2O)、n(KHC2O4),由①得:2n(H2C2O4·2H2O)+n(KHC2O4)=0.05 mol,由②得:n(H2C2O4·2H2O)+n(KHC2O4)=0.04 mol,解上述两个方程式得:n(H2C2O4·2H2O)=0.01 mol,n(KHC2O4)=0.03 mol,0.01 mol×126 g·mol-1H2C2O4·2H2O的质量分数为×100%=21%,KHC2O4的质量分数为

6.0 g0.03 mol×128 g·mol-1

×100%=64%。

6.0 g

题组二 氧化还原反应原理在化学工艺流程中的应用

3. 目前,新能源不断被应用到现代的汽车中,高铁电池技术就是科研机构着力研究的一个

方向。

(1)高铁酸钾-锌电池(碱性介质)是一种典型的高铁电池,则该种电池负极材料是________。

(2)工业上常采用NaClO氧化法生产高铁酸钾(K2FeO4),K2FeO4在碱性环境中稳定,在中性和酸性条件下不稳定。反应原理为

Ⅰ.在碱性条件下,利用NaClO氧化Fe(NO3)3制得Na2FeO4

3NaClO+2Fe(NO3)3+10NaOH===2Na2FeO4↓+3NaCl+6NaNO3+5H2O Ⅱ.Na2FeO4与KOH反应生成K2FeO4 Na2FeO4+2KOH===K2FeO4↓+2NaOH 主要的生产流程如下:

①写出反应①的离子方程式_________________________________________________。 ②流程图中“转化”(反应③)是在某低温下进行的,且此温度无NaOH析出,说明此温度下Ksp(K2FeO4)____Ksp(Na2FeO4)(填“>”、“<”或“=”)。 (3)已知K2FeO4在水溶液中可以发生:__FeO24+__H2O

__Fe(OH)3↓+__OH+

__O2↑,配平上述方程式K2FeO4在水处理中的作用是__________________。 (4)FeO24在水溶液中的存在形态如图所示:

①若向pH=10的这种溶液中加硫酸至pH=2,HFeO4的分布分数的变化情况是________。

②若向pH=6的这种溶液中滴加KOH溶液,则溶液中含铁元素的微粒中,________转化为____________(填化学式)。 答案 (1)Zn

(2)①Cl2+2OH===Cl+ClO+H2O ②< (3)4 10 4 8 3 作净水剂和消毒剂

(4)①先增大后减小 ②HFeO4 FeO24

解析 (1)负极失去电子,应为Zn。(2)①Cl2和NaOH反应生成NaCl、NaClO和H2O;②根据Ⅱ中方程式判断,Ksp前者小。(3)Fe

+6

+3

2-

O4+H2O―→Fe

0

-(OH)3+OH+O2↑

采用倒配法:氧化合价降低4,铁化合价升高3,Fe(OH)3系数为4,O2系数为3,根据电荷守恒、元素守恒再配其他物质的系数。(4)根据变化图判断。

命题展望

氧化还原反应命题的4大趋向

氧化还原反应是高中化学的核心内容,是高考考查的重点和热点。命题的趋向:(1)以社会实际问题或典型实例为载体,考查对氧化还原反应有关概念的理解与应用;(2)将氧化还原反应与物质的推断结合在一起,考查学科内知识的综合应用能力;(3)将氧化还原反应与酸碱中和滴定相结合进行考查;(4)将氧化还原反应与电化学原理、新型绿色能源的开发相结合的综合性题目。

练出高分

1. 下列有关反应SiO2+3C=====SiC+2CO↑的叙述中,正确的是

A.氧化剂是SiO2

B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2 C.碳在反应中只作还原剂

D.若生成1 mol SiC,则转移电子2 mol 答案 B

解析 该反应的氧化剂和还原剂都是碳,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2,A、C错误,B项正确;生成1 mol SiC转移电子4 mol,D项错误。

2. (NH4)2PtCl6晶体受热分解,生成氮气、氯化氢、氯化铵和金属铂,在此分解反应中,氧

化产物与还原产物的物质的量之比是 A.2∶3 答案 A

解析 (NH4)2PtCl6分解反应的氧化产物是N2,还原产物是Pt,根据电子得失守恒得:6n(N2)=4n(Pt),n(N2)∶n(Pt)=2∶3。

3. NaNO2是一种食品添加剂,过量摄入能致癌。酸性KMnO4溶液与NaNO2反应的方程式

是MnO4+NO2+ ―→Mn2+NO3+H2O。下列叙述中正确的是

高温

( )

( )

B.3∶2 C.4∶3 D.1∶3

( )

A.该反应中NO2被还原 B.反应过程中溶液的pH减小

C.生成1 mol NaNO3需消耗0.4 mol KMnO4 D. 中的粒子是OH 答案 C

2+-+-解析 该反应的方程式为2MnO-4+5NO2+6H===2Mn+5NO3+3H2O,D项错误;+反应中NO-2被氧化,A项错误;反应过程中消耗H,溶液的pH增大,B项错误。

4. 一未配平的离子方程式为______+XO3+6H===3X2+3H2O,据此判断,氧化产物和还

原产物的物质的量之比为 A.1∶1 答案 C

+解析 由质量守恒和电荷守恒可得出该离子方程式为5X-+XO-3+6H===3X2+3H2O,

-+

( )

B.3∶1 C.5∶1 D.7∶1

则氧化产物和还原产物的物质的量之比为5∶1。

5. 从矿物学资料查得,一定条件下自然界存在如下反应:14CuSO4+5FeS2+12H2O===7X

+5FeSO4+12H2SO4,下列说法正确的是

( )

A.X的化学式为CuS,它既是氧化产物又是还原产物 B.5 mol FeS2发生反应,有10 mol电子转移 C.产物中的SO24有一部分是氧化产物

D.FeS2只作还原剂 答案 C

解析 根据元素守恒得X应为Cu2S,

A项,Cu2S为还原产物;B项,5 mol FeS2发生反应,有21 mol电子转移;C项,产物

-中有3个SO24为氧化产物,正确;D项,FeS2既是氧化剂又是还原剂。

6. 0.02 mol KMnO4固体加热一段时间后,收集到a mol甲气体,在反应后的残留固体中加

入足量的浓盐酸,继续加热,又收集到b mol乙气体,设此时Mn元素全部以Mn2存在

于溶液中,则下列说法正确的是 A.甲、乙均为无色无味的气体 B.a的最大值为0.02

( )