一輪復(fù)習(xí):《第9講 氧化還原反應(yīng)的方程式的配平及有關(guān)計(jì)算》-2023屆高考化學(xué)_第1頁(yè)
一輪復(fù)習(xí):《第9講 氧化還原反應(yīng)的方程式的配平及有關(guān)計(jì)算》-2023屆高考化學(xué)_第2頁(yè)
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一輪重點(diǎn)鞏固方向比努力更重要研究考綱·辨明考向原其化氧還及方程算計(jì)式配平考綱解讀考向預(yù)測(cè)1.能判斷氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目,并能配平反應(yīng)方程式。2.能運(yùn)用元素守恒、得失電子守恒、電荷守恒,進(jìn)行氧化還原反應(yīng)的計(jì)算。1.氧化還原反應(yīng)是高中化學(xué)的熱點(diǎn)內(nèi)容,一般在選擇題中不單獨(dú)命題,而是分散在某個(gè)選項(xiàng),而在非選擇題中年年要考。2.在非選擇題中,將氧化還原反應(yīng)與酸堿中和滴定、電化學(xué)原理、熱化學(xué)原理等綜合考查,同時(shí)考查新情景下氧化還原反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)與配平,綜合考查氧化還原反應(yīng)的計(jì)算??季V要求核心素養(yǎng)思維導(dǎo)圖1.宏觀辨識(shí)與微觀探析:能正確辨別氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物。能靈活運(yùn)用氧化還原反應(yīng)的相關(guān)規(guī)律配方程式。2.變化觀念與平衡思想:能根據(jù)得失電子守恒思想進(jìn)行相應(yīng)計(jì)算。名師備考建議氧化還原反應(yīng)是中學(xué)化學(xué)的核心理論,是從元素價(jià)態(tài)視角認(rèn)識(shí)元素及其化合物性質(zhì)的工具,氧化還原反應(yīng)的規(guī)律(價(jià)態(tài)規(guī)律、強(qiáng)弱規(guī)律、先后規(guī)律、守恒規(guī)律)在解決氧化還原反應(yīng)實(shí)際問(wèn)題的應(yīng)用中,起著舉足輕重的作用。高考試題在化學(xué)工藝流程或?qū)嶒?yàn)綜合題中考查了氧化還原反應(yīng)的規(guī)律及應(yīng)用,要求考生閱讀并獲取有關(guān)信息,識(shí)別有效證據(jù)、處理轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù),并分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),要求考生利用氧化還原反應(yīng)中“守恒規(guī)律”處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),解決相關(guān)實(shí)際問(wèn)題。氧化還原反應(yīng)的規(guī)律及應(yīng)用體現(xiàn)《中國(guó)高考評(píng)價(jià)體系》中對(duì)理解與辨析、分析與推測(cè)、歸納與論證、探究與創(chuàng)新等關(guān)鍵能力的要求。分析近幾年高考題,氧化還原反應(yīng)配平一般不單獨(dú)考查,而是與其他模塊知識(shí)綜合考查,如選擇題中與阿伏加德羅常數(shù)結(jié)合考查電子轉(zhuǎn)移數(shù)目的計(jì)算,以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為載體,考查氧化還原反應(yīng)相關(guān)概念和規(guī)律;非選擇題可能與基本理論、元素化合物、化學(xué)實(shí)驗(yàn)及工藝流程相結(jié)合命題。一般在無(wú)機(jī)推斷及化工流程題中考查信息型方程式的書(shū)寫(xiě);從考查的內(nèi)容上來(lái)看,氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目的計(jì)算在NA題目中是命題熱點(diǎn),氧化還原反應(yīng)方程式的配平與計(jì)算是必考內(nèi)容,尤其是新情景條件下陌生反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)與配平,近年來(lái)“??疾凰ァ币韵聨c(diǎn)建議可供大家復(fù)習(xí)時(shí)參考:(1)熟練掌握化合價(jià)升降法配平氧化還原反應(yīng)方程式的技巧,特別是離子型氧化還原反應(yīng)方程式的“三步”配平法:電子守恒→電荷守恒→質(zhì)量守恒;(2)與氧化還原滴定相結(jié)合考查氧化還原反應(yīng)的相關(guān)計(jì)算。(3)無(wú)機(jī)推斷及化工流程題中考查信息型方程式書(shū)寫(xiě)與配平,以及有關(guān)計(jì)算;預(yù)計(jì)2023年的高考中,有關(guān)氧化還原反應(yīng)的靈活應(yīng)用仍然是考查重點(diǎn),如氧化還原反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)配平及計(jì)算,物質(zhì)氧化性、還原性強(qiáng)弱的判斷,電子轉(zhuǎn)移數(shù)目的計(jì)算等,隨著新高考對(duì)考生能力要求的提高,陌生氧化還原反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)及配平,以及在無(wú)機(jī)推斷及化工流程題中考查信息型方程式的書(shū)寫(xiě)配平與有關(guān)計(jì)算仍將是命題熱點(diǎn)。真題再現(xiàn)·辨明考向√解析:A.根據(jù)反應(yīng)方程式,碳元素的化合價(jià)由+4價(jià)降為+2價(jià),故CO為還原產(chǎn)物,A錯(cuò)誤;B.硅元素化合價(jià)由-4價(jià)升為+4價(jià),故SiH4發(fā)生氧化反應(yīng),B錯(cuò)誤;C.反應(yīng)中氧化劑為二氧化碳,還原劑為SiH4,,則氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為4:1,C錯(cuò)誤;D.根據(jù)反應(yīng)方程式可知,Si元素的化合價(jià)由-4價(jià)升高至+4價(jià),因此生成1molSiO2時(shí),轉(zhuǎn)移8mol電子,D正確;√2.(2022年6月浙江卷)關(guān)于反應(yīng)Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4

+S↓+SO2↑+H2O,下列說(shuō)法正確的是A.H2SO4發(fā)生還原反應(yīng)B.Na2S2O3既是氧化劑又是還原劑C.氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2∶1D.1molNa2S2O3發(fā)生反應(yīng),轉(zhuǎn)移4mol電子解析:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,該反應(yīng)的本質(zhì)是硫代硫酸根離子在酸性條件下發(fā)上歧化反應(yīng)生成硫和二氧化硫,化合價(jià)發(fā)生變化的只有S元素一種,硫酸的作用是提供酸性環(huán)境。A.H2SO4轉(zhuǎn)化為硫酸鈉和水,其中所含元素的化合價(jià)均未發(fā)生變化,故其沒(méi)有發(fā)生還原反應(yīng),A說(shuō)法不正確;B.Na2S2O3中的S的化合價(jià)為+2,其發(fā)生歧化反應(yīng)生成S(0價(jià))和SO2(+4價(jià)),故其既是氧化劑又是還原劑,B說(shuō)法正確;C.該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是SO2,還原產(chǎn)物為S,氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:1,C說(shuō)法不正確;D.根據(jù)其中S元素的化合價(jià)變化情況可知,1molNa2S2O3發(fā)生反應(yīng),要轉(zhuǎn)移2mol電子,D說(shuō)法不正確?!?.(2022年北京卷)某MOFs的多孔材料剛好可將N2O4“固定”,實(shí)現(xiàn)了NO2與N2O4分離并制備HNO3,如圖所示:己知:2NO2(g)N2O4(g)△H<0下列說(shuō)法不正確的是A.氣體溫度升高后,不利于N2O4的固定B.N2O4被固定后,平衡正移,有利于NO2的去除C.制備HNO3的原理為:2N2O4+O2+2H2O=4HNO3D.每制備0.4molHNO3,轉(zhuǎn)移電子數(shù)約為6.02×1022解析:A.二氧化氮轉(zhuǎn)化為四氧化二氮的反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),四氧化二氮的濃度減小,所以氣體溫度升高后,不利于四氧化二氮的固定,故A正確;B.四氧化二氮被固定后,四氧化二氮的濃度減小,二氧化氮轉(zhuǎn)化為四氧化二氮的平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),二氧化氮的濃度減小,所以四氧化二氮被固定后,有利于二氧化氮的去除,故B正確;C.由題意可知,被固定后的四氧化二氮與氧氣和水反應(yīng)生成硝酸,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2N2O4+O2+2H2O=4HNO3,故C正確;D.四氧化二氮轉(zhuǎn)化為硝酸時(shí),生成1mol硝酸,反應(yīng)轉(zhuǎn)移1mol電子,則每制備0.4mol硝酸,轉(zhuǎn)移電子數(shù)約為0.4mol×6.02×1023=2.408×1023,故D錯(cuò)誤;√4.(2022年廣東卷)我國(guó)科學(xué)家進(jìn)行了如圖所示的碳循環(huán)研究。下列說(shuō)法正確的是A.淀粉是多糖,在一定條件下能水解成葡萄糖B.葡萄糖與果糖互為同分異構(gòu)體,都屬于烴類(lèi)C.1molCO中含有6.02×1024個(gè)電子D.22.4LCO2被還原生成1molCO解析:A.淀粉是由葡萄糖分子聚合而成的多糖,在一定條件下水解可得到葡萄糖,A正確;B.葡萄糖與果糖的分子式均為C6H12O6,結(jié)構(gòu)不同,二者互為同分異構(gòu)體,但含有O元素,不是烴類(lèi),屬于烴的衍生物,B錯(cuò)誤;C.一個(gè)CO分子含有14個(gè)電子,則1molCO中含有14×6.02×1023=8.428×1024個(gè)電子,C錯(cuò)誤;D.未指明氣體處于標(biāo)況下,不能用標(biāo)況下的氣體摩爾體積計(jì)算其物質(zhì)的量,D錯(cuò)誤;√5.(2022年海南卷)在2.8gFe中加入100mL3mol/LHCl,F(xiàn)e完全溶解。NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說(shuō)法正確的是A.反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子為0.1molB.HCl溶液中Cl-數(shù)為3NAC.2.8g56Fe含有的中子數(shù)為1.3NA

D.反應(yīng)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體3.36L解析:2.8gFe的物質(zhì)的量為0.05mol;100mL3mol·L-1HCl中H+和Cl-的物質(zhì)的量均為0.3mol,兩者發(fā)生反應(yīng)后,F(xiàn)e完全溶解,而鹽酸過(guò)量。A.Fe完全溶解生成Fe2+,該反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子0.1mol,A正確;B.HCl溶液中Cl-的物質(zhì)的量為0.3mol,因此,Cl-數(shù)為0.3NA,B不正確;C.56Fe的質(zhì)子數(shù)為26、中子數(shù)為30,2.8g56Fe的物質(zhì)的量為0.05mol,因此,2.8g56Fe含有的中子數(shù)為1.5NA,C不正確;D.反應(yīng)生成H2的物質(zhì)的量為0.05mol,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為1.12L,D不正確;√6.(2022年海南卷)NaClO溶液具有添白能力,已知25℃時(shí),Ka(HClO)=4.0×10-8。下列關(guān)于NaClO溶液說(shuō)法正確的是A.0.01mol/L溶液中,c(ClO-)<0.01mol·L-1B.長(zhǎng)期露置在空氣中,釋放Cl2,漂白能力減弱C.通入過(guò)量SO2,反應(yīng)的離子方程式為SO2

+ClO-+H2O=HSO+HClOD.25℃,pH=7.0的NaClO和HClO的混合溶液中,c(HClO)>c(ClO-)=c(Na+)√解析:A.NaClO溶液中ClO-會(huì)水解,故0.01mol/LNaClO溶液中c(ClO-)<0.01mol/L,A正確;B.漂白粉主要成分為Ca(ClO)2和CaCl2,長(zhǎng)期露置在空氣中容易和CO2發(fā)生反應(yīng)而失效,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO,HClO再分解:2HClO=2HCl+O2↑,不會(huì)釋放Cl2,B錯(cuò)誤;C.將過(guò)量的SO2通入NaClO溶液中,SO2被氧化:SO2+ClO?+H2O=Cl-+SO42-+2H+,C錯(cuò)誤;D.25℃,pH=7.0的NaClO和HClO的混合溶液中,存在電荷守恒:c(ClO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),則c(ClO-)=c(Na+),又c(HClO)>c(ClO-),所以c(HClO)>c(ClO-)=c(Na+),D正確;√7.(2022年湖北卷)含磷有機(jī)物應(yīng)用廣泛。電解法可實(shí)現(xiàn)由白磷直接制備Li[P(CN)2],過(guò)程如圖所示(Me為甲基)。下列說(shuō)法正確的是A.生成1molLi[P(CN)2],理論上外電路需要轉(zhuǎn)移2mol電子B.陰極上的電極反應(yīng)為:P4+8CN――4e-=4[P(CN)2]-C.在電解過(guò)程中CN-向鉑電極移動(dòng)D.電解產(chǎn)生的H2中的氫元素來(lái)自于LiOH解析:A.石墨電極發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì):P4→Li[P(CN)2]化合價(jià)升高發(fā)生氧化反應(yīng),所以石墨電極為陽(yáng)極,對(duì)應(yīng)的電極反應(yīng)式為:P4+8CN――4e-=4[P(CN)2]-,則生成1molLi[P(CN)2],理論上外電路需要轉(zhuǎn)移1mol電子,A錯(cuò)誤;B.陰極上發(fā)生還原反應(yīng),應(yīng)該得電子,P4+8CN――4e-=4[P(CN)2]-為陽(yáng)極發(fā)生反應(yīng),B錯(cuò)誤;C.石墨電極:P4→Li[P(CN)2]發(fā)生氧化反應(yīng),為陽(yáng)極,鉑電極為陰極,CN-應(yīng)該向陽(yáng)極移動(dòng),即移向石墨電極,C錯(cuò)誤;D.由所給圖示可知HCN在陰極放電,產(chǎn)生CN-和H2,而HCN中的H來(lái)自LiOH,則電解產(chǎn)生的H2中的氫元素來(lái)自于LiOH,D正確;√9.(2021年山東卷)實(shí)驗(yàn)室中利用固體KMnO4進(jìn)行如圖實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.G與H均為氧化產(chǎn)物 B.實(shí)驗(yàn)中KMnO4只作氧化劑C.Mn元素至少參與了3個(gè)氧化還原反應(yīng) D.G與H的物質(zhì)的量之和可能為0.25mol√√解析:KMnO4固體受熱分解生成K2MnO4、MnO2、O2,K2MnO4、MnO2均具有氧化性,在加熱條件下能與濃鹽酸發(fā)生氧化還原反應(yīng),反應(yīng)過(guò)程中Cl-被氧化為Cl2,K2MnO4、MnO2被還原為MnCl2,因此氣體單質(zhì)G為O2,氣體單質(zhì)H為Cl2。A.加熱KMnO4固體的反應(yīng)中,O元素化合價(jià)由-2升高至0被氧化,加熱K2MnO4、MnO2與濃鹽酸的反應(yīng)中,Cl元素化合價(jià)由-1升高至0被氧化,因此O2和Cl2均為氧化產(chǎn)物,故A正確;B.KMnO4固體受熱分解過(guò)程中,Mn元素化合價(jià)降低被還原,部分O元素化合價(jià)升高被氧化,因此KMnO4既是氧化劑也是還原劑,故B錯(cuò)誤;√10.(2021年6月浙江選考)關(guān)于反應(yīng)K2H3IO6+9HI=2KI+4I2+6H2O,下列說(shuō)法正確的是A.K2H3IO6發(fā)生氧化反應(yīng) B.KI是還原產(chǎn)物C.生成12.7gI2時(shí),轉(zhuǎn)移0.1mol電子 D.還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為7:1解析:A.反應(yīng)中I元素的化合價(jià)降低,發(fā)生得電子的反應(yīng),發(fā)生還原反應(yīng),A錯(cuò)誤;B.KI中的I-由HI變化而來(lái),化合價(jià)沒(méi)有發(fā)生變化,KI既不是氧化產(chǎn)物也不是還原產(chǎn)物,B錯(cuò)誤;C.12.7gI2的物質(zhì)的量為0.05mol,根據(jù)反應(yīng)方程式,每生成4molI2轉(zhuǎn)移7mol電子,則生成0.05molI2時(shí)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.0875mol,C錯(cuò)誤;D.反應(yīng)中HI為還原劑,K2H3IO6為氧化劑,在反應(yīng)中每消耗1molK2H3IO6就有7molHI失電子,則還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量的比為7:1,D正確;故答案選D?!?2.(2021年1月浙江選考)關(guān)于反應(yīng)8NH3+6NO2=7N2+12H2O,下列說(shuō)法正確的是A.NH3中H元素被氧化B.NO2在反應(yīng)過(guò)程中失去電子C.還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為3:4D.氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量之比為4:3√解析:由反應(yīng)8NH3+6NO2==7N2+12H2O可知,其中NH3的N元素的化合價(jià)由-3升高到0、NO2中的N元素的化合價(jià)由-+4降低到0,因此,NH3是還原劑,NO2是氧化劑。A.NH3中H元素的化合價(jià)沒(méi)有發(fā)生變化,故其未被氧化,被氧化的是N元素,A不正確;B.NO2在反應(yīng)過(guò)程中得到電子,B不正確;C.該反應(yīng)中,NH3是還原劑,NO2是氧化劑。由化學(xué)方程式可知,還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為4:3,C說(shuō)法不正確;D.該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物均為N2。還原劑被氧化后得到氧化產(chǎn)物,氧化劑被還原后得到還原產(chǎn)物,還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為4:3,因此,氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量之比為4:3,D說(shuō)法正確。綜上所述,本題選D?!獭探馕觯河煞磻?yīng)方程式可知,反應(yīng)物MnO2中的Mn元素的化合價(jià)為+4價(jià),生成物MnCl2中Mn元素的化合價(jià)為+2價(jià),反應(yīng)物HCl中Cl元素的化合價(jià)為-1價(jià),生成物Cl2中Cl元素的化合價(jià)為0價(jià),故MnCl2是還原產(chǎn)物,Cl2是氧化產(chǎn)物,由氧化還原中電子守恒可知,n(Cl2):n(MnCl2)=1:1,B符合題意;答案選B?!?6.(2019浙江4月選考)反應(yīng)8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl,被氧化的NH3與被還原的Cl2的物質(zhì)的量之比為A.2∶3 B.8∶3 C.6∶3 D.3∶2√√解析:H2S中硫元素為-2價(jià),生成的SF6中硫元素為+6價(jià),O2F2中氧元素為+1價(jià),生成的O2中氧元素為0價(jià)。所以H2S是還原劑,O2F2是氧化劑,氧氣是還原產(chǎn)物,A、B項(xiàng)錯(cuò)誤;沒(méi)有指明外界條件,所以生成4.48LHF,轉(zhuǎn)移電子數(shù)無(wú)法計(jì)算,C項(xiàng)錯(cuò)誤;還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為1∶4,D項(xiàng)正確?!探馕觯焊鶕?jù)電子守恒可知,F(xiàn)exO被氧化為Fe3+轉(zhuǎn)移的電子數(shù)和Cl2轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等。標(biāo)準(zhǔn)狀況下112mLCl2轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.01mol。則有:解得x=0.8。故選項(xiàng)A正確。18.(2016年上海高考)某鐵的氧化物(FexO)1.52g溶于足量鹽酸中,向所得溶液中通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下112mlCl2,恰好將Fe2+完全氧化。x值為A.0.80B.0.85C.0.90D.0.9319.(2022年全國(guó)甲卷)硫酸鋅(ZnSO4)是制備各種含鋅材料的原料,在防腐、電鍍、醫(yī)學(xué)上有諸多應(yīng)用。硫酸鋅可由菱鋅礦制備。菱鋅礦的主要成分為ZnCO3,雜質(zhì)為SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制備流程如下:本題中所涉及離子的氯氧化物溶度積常數(shù)如下表:離子Fe3+Zn2+Cu2+Fe2+Mg2+Ksp4.0×10-386.7×10-172.2×10-208.0×10-161.8×10-11回答下列問(wèn)題:(1)菱鋅礦焙燒生成氧化鋅的化學(xué)方程式為

。(4)向80~90℃的濾液①中分批加入適量KMnO4溶液充分反應(yīng)后過(guò)濾,濾渣②中有MnO2,該步反應(yīng)的離子方程式為

。3Fe2++MnO4-+7H2O=3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+20.(2022年海南卷)膽礬(CuSO4?5H2O)是一種重要化工原料,某研究小組以生銹的銅屑為原料[主要成分是Cu,含有少量的油污、CuO、CuCO3、Cu(OH)2]制備膽礬。流程如下?;卮饐?wèn)題:(3)步驟②中,在H2O2存在下Cu溶于稀H2SO4,反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。(5)實(shí)驗(yàn)證明,濾液D能將I-氧化為I2。ⅰ.甲同學(xué)認(rèn)為不可能是步驟②中過(guò)量H2O2將I-氧化為I2,理由是

。ⅱ.乙同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí),只能是Cu2+將I-氧化為I2,寫(xiě)出乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案及結(jié)果

(不要求寫(xiě)具體操作過(guò)程)。Cu+H2O2+H2SO4

=CuSO4+2H2O溶液C經(jīng)步驟③加熱濃縮后雙氧水已完全分解取濾液,向其中加入適量硫化鈉,使銅離子恰好完全沉淀,再加入I-,不能被氧化解析:由流程中的信息可知,原料經(jīng)碳酸鈉溶液浸洗后過(guò)濾,可以除去原料表面的油污;濾渣固體B與過(guò)量的稀硫酸、雙氧水反應(yīng),其中的CuO、CuCO3、Cu(OH)2均轉(zhuǎn)化為CuSO4,溶液C為硫酸銅溶液和稀硫酸的混合液,加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾后得到膽礬。(3)步驟②中,在H2O2存在下Cu溶于稀H2SO4,生成CuSO4和H2O,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu+H2O2++H2SO4=CuSO4+2H2O。(5)ⅰ.H2O2常溫下即能發(fā)生分解反應(yīng),在加熱的條件下,其分解更快,因此,甲同學(xué)認(rèn)為不可能是步驟②中過(guò)量H2O2將I-氧化為I2,理由是:溶液C經(jīng)步驟③加熱濃縮后H2O2已完全分解。ⅱ.I-氧化為I2時(shí)溶液的顏色會(huì)發(fā)生變化;濾液D中含有CuSO4和H2SO4,乙同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí),只能是Cu2+將I-氧化為I2,較簡(jiǎn)單的方案是除去溶液中的Cu2+,然后再向其中加入含有I-的溶液,觀察溶液是否變色;除去溶液中的Cu2+的方法有多種,可以加入適當(dāng)?shù)某恋韯⑵滢D(zhuǎn)化為難溶物,如加入Na2S將其轉(zhuǎn)化為CuS沉淀,因此,乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案為取少量濾液D,向其中加入適量Na2S溶液,直至不再有沉淀生成,靜置后向上層清液中加入少量KⅠ溶液;實(shí)驗(yàn)結(jié)果為:上層清液不變色,證明I-不能被除去Cu2+的溶液氧化,故只能是Cu2+將I-氧化為I2。21.(2022年河北卷)以焙燒黃鐵礦FeS2(雜質(zhì)為石英等)產(chǎn)生的紅渣為原料制備銨鐵藍(lán)Fe(NH4)Fe(CN)6顏料。工藝流程如下:回答下列問(wèn)題:(3)還原工序中,不生成S單質(zhì)的反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。(5)沉鐵工序產(chǎn)生的白色沉淀Fe(NH4)Fe(CN)6中Fe的化合價(jià)為_(kāi)______,氧化工序發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

。7Fe2(SO4)3+FeS2+8H2O=15FeSO4+8H2SO4

+2、+3Fe(NH4)2Fe(CN)6+ClO-+2H+=Fe(NH4)Fe(CN)6+H2O+Cl-+NH4+(3)由分析可知,還原工序中,不產(chǎn)生S單質(zhì)沉淀,則硫元素被氧化為SO42-,反應(yīng)原理為:14Fe3++FeS2+8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+,故化學(xué)方程式為:7Fe2(SO4)3+FeS2+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,故答案為:7Fe2(SO4)3+FeS2+8H2O=15FeSO4+8H2SO4;(5)沉鐵工序中產(chǎn)生的白色沉淀Fe(NH4)2Fe(CN)6中Fe的化合價(jià)為+2價(jià)和[Fe(CN)6]3-中的+3價(jià),由分析可知,氧化工序所發(fā)生的離子方程式為:Fe(NH4)2Fe(CN)6+ClO-+2H+=Fe(NH4)Fe(CN)6+H2O+Cl-+NH4+,故答案為:+2、+3;Fe(NH4)2Fe(CN)6+ClO-+2H+=Fe(NH4)Fe(CN)6+H2O+Cl-+NH4+;2AgI+Fe=2Ag+Fe2++2I-

AgNO3

FeI2+Cl2=I2+FeCl2

I2、FeCl3

I2被過(guò)量的Cl2進(jìn)一步氧化2IO3-+5HSO3-=I2

+5SO42-+3H++H2O4防止單質(zhì)碘析出2Cl2+HgO===HgCl2+Cl2O1.25NaHCO3+NaHSO4===CO2↑+Na2SO4+H2OClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O20325.(2019年高考全國(guó)卷Ⅲ)高純硫酸錳作為合成鎳鈷錳三元正極材料的原料,工業(yè)上可由天然二氧化錳粉與硫化錳礦(還含F(xiàn)e、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制備,工藝如圖所示?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)“濾渣1”含有S和_________________;寫(xiě)出“溶浸”中二氧化錳與硫化錳反應(yīng)的化學(xué)方程式:_______________________________________________。(2)“氧化”中添加適量的MnO2的作用是________________________。SiO2(不溶性硅酸鹽)

將Fe2+氧化為Fe3+MnO2+MnS+2H2SO4===2MnSO4+S+2H2O解析:(1)硫化錳礦及二氧化錳粉末中加入硫酸后,發(fā)生氧化還原反應(yīng):MnO2+MnS+2H2SO4===2MnSO4+S+2H2O,故“濾渣1”的主要成分為S和SiO2(不溶性硅酸鹽)。(2)Fe2+沉淀完全時(shí),Mn2+已經(jīng)開(kāi)始沉淀,故加入MnO2是為了將溶液中的Fe2+氧化為Fe3+,便于除去。O229.[2017年全國(guó)卷Ⅲ,27(1)]FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2上述反應(yīng)配平后FeO·Cr2O3與NaNO3的系數(shù)比為_(kāi)______。該步驟不能使用陶瓷容器,原因是____________________________。2∶7陶瓷在高溫下會(huì)與Na2CO3反應(yīng)解析:首先標(biāo)出變價(jià)元素的化合價(jià),分析價(jià)態(tài)變化可知:1molFeO·Cr2O3失去7mol電子,1molNaNO3得到2mol電子,則由得失電子守恒可知二者系數(shù)比應(yīng)為2∶7;該步驟中主要反應(yīng)的反應(yīng)物中有Na2CO3,而陶瓷中含有二氧化硅,二者在熔融時(shí)反應(yīng),故不能使用陶瓷容器。30.[2017年全國(guó)卷Ⅰ,27(6)]已知LiFePO4,寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式______________________________________________________。2FePO4+Li2CO3+H2C2O42LiFePO4+H2O↑+3CO2↑解析:反應(yīng)物為FePO4、Li2CO3、H2C2O4,生成物有LiFePO4,鐵元素的化合價(jià)降低,則H2C2O4中碳元素的化合價(jià)升高,產(chǎn)物為CO2,配平。FePO4沉淀31.[2016年全國(guó)卷Ⅱ,26(2)]實(shí)驗(yàn)室中可用次氯酸鈉溶液與氨反應(yīng)制備聯(lián)氨(N2H4),反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)________________________________。NaClO+2NH3===N2H4+NaCl+H2O解析:次氯酸鈉溶液與氨反應(yīng)制備聯(lián)氨的反應(yīng)中,氮元素的化合價(jià)由氨分子中的-3價(jià)升高到聯(lián)氨分子中-2價(jià),氯元素的化合價(jià)由次氯酸鈉中的+1價(jià)降低到-1價(jià),根據(jù)化合價(jià)升高與降低總數(shù)相等和原子守恒配平化學(xué)方程式為NaClO+2NH3===N2H4+NaCl+H2O。1.對(duì)于氧化還原反應(yīng)的計(jì)算,要根據(jù)氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)——反應(yīng)中氧化劑得到的電子總數(shù)與還原劑失去的電子總數(shù)相等,即得失電子守恒。利用守恒思想,可以拋開(kāi)繁瑣的反應(yīng)過(guò)程,可不寫(xiě)化學(xué)方程式,不追究中間反應(yīng)過(guò)程,只要把物質(zhì)分為始態(tài)和終態(tài),從得電子與失電子兩個(gè)方面進(jìn)行整體思維,便可迅速獲得正確結(jié)果。“電子守恒法”計(jì)算是化學(xué)計(jì)算中的一種技巧計(jì)算方法。分析近幾年高考試題,根據(jù)“電子守恒法”計(jì)算的試題出現(xiàn)頻率為100%。一般有兩類(lèi)型:一是利用“電子守恒法”計(jì)算元素化合價(jià),生成的產(chǎn)物的量、物質(zhì)之間的物質(zhì)的量的比等;二是利用“電子守恒法”推導(dǎo)多步反應(yīng)的關(guān)系式,進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。體現(xiàn)“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”的核心素養(yǎng)??键c(diǎn)一電子守恒思想在氧化還原反應(yīng)計(jì)算中的應(yīng)用核心知識(shí)梳理2.應(yīng)用電子守恒解題的一般步驟——“一、二、三、四”。“一找各物質(zhì)”:找出氧化劑、還原劑及相應(yīng)的還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物?!岸ǖ檬?shù)”:確定一個(gè)原子或離子得失電子數(shù)(注意化學(xué)式中原子的個(gè)數(shù))。“三列出等式”:根據(jù)題中物質(zhì)的物質(zhì)的量和電子守恒列出等式。n(氧化劑)×變價(jià)原子個(gè)數(shù)×化合價(jià)變化值=n(還原劑)×變價(jià)原子個(gè)數(shù)×化合價(jià)變化值?!八恼谊P(guān)系式”:多步連續(xù)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算,對(duì)于多步連續(xù)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng),只要中間各步反應(yīng)過(guò)程中電子沒(méi)有損耗,可直接找出起始物和最終產(chǎn)物,刪去中間產(chǎn)物,建立二者之間的電子守恒關(guān)系,快速求解。應(yīng)用以上方法解答有關(guān)氧化還原反應(yīng)的計(jì)算題時(shí),可化難為易,化繁為簡(jiǎn)。例題精講:(1)在P+CuSO4+H2O―→Cu3P+H3PO4+H2SO4(未配平)的反應(yīng)中,7.5molCuSO4可氧化P的物質(zhì)的量為_(kāi)_____mol;生成1molCu3P時(shí),參加反應(yīng)的P的物質(zhì)的量為_(kāi)_____mol。(2)64g銅與一定量的濃HNO3恰好完全反應(yīng),將產(chǎn)生的氣體與適量的O2混合通入水中,氣體完全溶解,試求O2的物質(zhì)的量?1.52.25思維建模1.(2022屆佳木斯模擬)已知:2KMnO4+16HCl(濃)===2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O,設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說(shuō)法正確的是()A.HCl發(fā)生了還原反應(yīng)B.氧化性:Cl2>KMnO4C.氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量比為1∶8D.當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生22.4L氯氣,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2NA小試牛刀√解析:部分HCl中負(fù)一價(jià)氯被氧化為氯氣,HCl發(fā)生了氧化反應(yīng),故A錯(cuò)誤;同一反應(yīng)中,氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的,則氧化性:KMnO4>Cl2,故B錯(cuò)誤;氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2∶10=1∶5(16molHCl中只有10molHCl中被氧化為5mol氯氣),故C錯(cuò)誤;標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生22.4L(即1mol)氯氣,每生成1mol氯氣轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2NA,故D正確?!?+1價(jià)H3PO4√“電子守恒法”推導(dǎo)關(guān)系式的思路多步連續(xù)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng),只要中間各反應(yīng)過(guò)程中電子沒(méi)有損耗,可直接找出起始物和最終產(chǎn)物,刪去中間產(chǎn)物,建立二者之間的電子守恒關(guān)系,快速求解。思維建模4.(2021年湘東六校模擬)ClO2很不穩(wěn)定,需隨用隨制,產(chǎn)物用水吸收得到ClO2溶液。為測(cè)定所得溶液中ClO2的含量,進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn):步驟1:量取ClO2溶液10mL,稀釋成100mL試樣,量取V1mL試樣加入到錐形瓶中;步驟2:調(diào)節(jié)試樣的pH≤2.0,加入足量的KI晶體,振蕩后,靜置片刻;步驟3:加入指示劑X,用cmol·L-1Na2S2O3溶液滴定至終點(diǎn),消耗Na2S2O3溶液V2mL。已知:2Na2S2O3+I(xiàn)2===Na2S4O6+2NaI指示劑X為_(kāi)_____________。原ClO2溶液的濃度為_(kāi)_______g·L-1(用含字母的代數(shù)式表示)。淀粉溶液題組一確定元素價(jià)態(tài)或物質(zhì)組成1.(2022屆豫南豫北名校聯(lián)賽)含氟的鹵素互化物通常做氟化劑,使金屬氧化物轉(zhuǎn)化為氟化物,如2Co3O4+6ClF3===6CoF3+3Cl2+4X。下列有關(guān)該反應(yīng)的說(shuō)法中,正確的是(

)A.X與O3互為同位素B.ClF3中氯元素為-3價(jià)C.Co3O4在反應(yīng)中做氧化劑D.1molCo3O4參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移9mol電子對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練√√3.(2021屆上海黃浦區(qū))在硫酸溶液中NaClO3和Na2SO3按2∶1的物質(zhì)的量之比完全反應(yīng),生成一種棕黃色氣體X。則X為 (

)A.Cl2B.Cl2OC.ClO2D.Cl2O5√解析:Na2SO3被氧化為Na2SO4,S元素化合價(jià)由+4價(jià)升高為+6價(jià);NaClO3中Cl元素的化合價(jià)降低,設(shè)Cl元素在還原產(chǎn)物中的化合價(jià)為x,根據(jù)得失電子守恒有1×(6-4)=2×(5-x),解得x=+4,故棕黃色氣體X的化學(xué)式為ClO2。4.現(xiàn)有24mL濃度為0.05mol·L-1的Na2SO3溶液恰好與20mL濃度為0.02mol·L-1的K2Cr2O7溶液完全反應(yīng)。已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化為Na2SO4,則元素Cr在還原產(chǎn)物中的化合價(jià)為A.+2B.+3C.+4D.+5√解析:題目中指出被還原的物質(zhì)是Cr,則得電子的物質(zhì)必是K2Cr2O7,失電子的物質(zhì)一定是Na2SO3,其中S元素的化合價(jià)從+4→+6;而Cr元素的化合價(jià)將從+6→+n(設(shè)化合價(jià)為+n)。根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒規(guī)律,有0.05mol·L-1×0.024L×(6-4)=0.02mol·L-1×0.020L×2×(6-n),解得n=3。5.Na2Sx在堿性溶液中可被NaClO氧化為Na2SO4,而NaClO被還原為NaCl,若反應(yīng)中Na2Sx與NaClO的物質(zhì)的量之比為1∶16,則x的值為A.2B.3C.4D.5√解析:本題考查在氧化還原反應(yīng)中利用得失電子守恒進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算。―→―→題組二多元素之間得失電子守恒問(wèn)題6.有關(guān)反應(yīng)14CuSO4+5FeS2+12H2O===7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4的下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(

)A.FeS2既是氧化劑也是還原劑B.CuSO4在反應(yīng)中被還原C.被還原的S和被氧化的S的質(zhì)量之比為3∶7D.14molCuSO4氧化了1molFeS2√解析:反應(yīng)中元素化合價(jià)的變化為14個(gè)CuSO4中+2價(jià)的銅得電子化合價(jià)降低為7個(gè)Cu2S中的14個(gè)+1價(jià)Cu;5個(gè)FeS2中10個(gè)-1價(jià)的S有7個(gè)化合價(jià)降低得到7個(gè)Cu2S中的-2價(jià)S,有3個(gè)化合價(jià)升高得到3個(gè)SO42-中的+6價(jià)S(生成物中有17個(gè)SO42-,其中有14來(lái)自于反應(yīng)物中的CuSO4中)。所以反應(yīng)中FeS2中S的化合價(jià)有升高有降低,F(xiàn)eS2既是氧化劑又是還原劑,A項(xiàng)正確;CuSO4的化合價(jià)都降低,所以CuSO4只是氧化劑,B項(xiàng)正確;10個(gè)-1價(jià)的S有7個(gè)化合價(jià)降低,有3個(gè)化合價(jià)升高,所以被還原的S和被氧化的S的質(zhì)量之比為7∶3,C項(xiàng)錯(cuò)誤;14molCuSO4在反應(yīng)中得電子中14mol。FeS2被氧化時(shí),應(yīng)該是-1價(jià)的S被氧化為+6價(jià),所以1個(gè)FeS2會(huì)失去14個(gè)電子,根據(jù)得失電子守恒,14molCuSO4應(yīng)該氧化1molFeS2,D項(xiàng)正確。7.向100mL的FeBr2溶液中,通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下Cl25.04L,Cl2全部被還原,測(cè)得溶液中c(Br-)=c(Cl-),則原FeBr2溶液的物質(zhì)的量濃度是(

)A.0.75mol·L-1B.1.5mol·L-1C.2mol·L-1D.3mol·L-1√8.在P+CuSO4+H2O―→Cu3P+H3PO4+H2SO4(未配平)的反應(yīng)中,7.5molCuSO4可氧化P的物質(zhì)的量為_(kāi)_______mol。生成1molCu3P時(shí),參加反應(yīng)的P的物質(zhì)的量為_(kāi)_______mol。2.21.5解析:設(shè)7.5molCuSO4氧化P的物質(zhì)的量為x,生成1molCu3P時(shí),被氧化的P的物質(zhì)的量為y。根據(jù)得失電子守恒得:7.5mol×(2-1)=x×(5-0),解得x=1.5mol。1mol×3×(2-1)+1mol×[0-(-3)]=y(tǒng)×(5-0),解得y=1.2mol。所以參加反應(yīng)的P的物質(zhì)的量為1.2mol+1mol=2.2mol。題組三多步反應(yīng)得失電子守恒問(wèn)題始態(tài)物質(zhì)得(失)電子總數(shù)=終態(tài)物質(zhì)失(得)電子總數(shù),如amol銅與足量的濃HNO3反應(yīng),將產(chǎn)生的NO2氣體與bmolO2混合作用于水,氣體完全被吸收。有的試題反應(yīng)過(guò)程多,涉及的氧化還原反應(yīng)也多,數(shù)量關(guān)系較為復(fù)雜,若用常規(guī)方法求解比較困難,若抓住失電子總數(shù)等于得電子總數(shù)這一關(guān)系,則解題就變得很簡(jiǎn)單。解這類(lèi)試題時(shí),注意不要遺漏某個(gè)氧化還原反應(yīng),要理清具體的反應(yīng)過(guò)程,分析在整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中化合價(jià)發(fā)生變化的元素得電子數(shù)目和失電子數(shù)目。9.(2022屆山東等級(jí)考模擬)亞氯酸鈉(NaClO2)是一種高效的漂白劑和氧化劑,可用于各種纖維和某些食品的漂白。工業(yè)上制備亞氯酸鈉的流程如下:下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.反應(yīng)①階段,參加反應(yīng)的NaClO3和SO2的物質(zhì)的量之比為2︰1B.若反應(yīng)①通過(guò)原電池來(lái)實(shí)現(xiàn),則ClO2是正極產(chǎn)物C.反應(yīng)②中的H2O2,可用NaClO4代替D.反應(yīng)②條件下,ClO2的氧化性大于H2O2√解析:A項(xiàng),根據(jù)氧化還原反應(yīng)中元素化合價(jià)升降相等,可得NaClO3和SO2的物質(zhì)的量之比為2︰1,正確;B項(xiàng),NaClO3在反應(yīng)①中得電子,在原電池正極發(fā)生還原反應(yīng),ClO2是正極產(chǎn)物,正確;C項(xiàng),反應(yīng)②中,ClO2與H2O2反應(yīng),ClO2轉(zhuǎn)化為NaClO2,氯元素的化合價(jià)降低,ClO2作氧化劑,H2O2作還原劑,故不能用NaClO4代替H2O2,錯(cuò)誤;D項(xiàng),由C項(xiàng)分析知,反應(yīng)②條件下ClO2的氧化性大于H2O2,正確?!探馕觯悍磻?yīng)①中Sb2S3中含有的元素的化合價(jià)不變,氧化劑是氧氣,反應(yīng)②中Sb4O6中Sb元素的化合價(jià)由+3價(jià)降低為0價(jià),Sb4O6是氧化劑,故A錯(cuò)誤;反應(yīng)①中化合價(jià)升高的元素只有Fe元素,由0價(jià)升高為+2價(jià),每生成3molFeS,轉(zhuǎn)移的電子為3mol×2=6mol,故B正確;反應(yīng)②中C是還原劑,Sb是還原產(chǎn)物,根據(jù)還原劑的還原性強(qiáng)于還原產(chǎn)物的還原性可知,反應(yīng)②中還原性:C>Sb,故C錯(cuò)誤;每生成4molSb時(shí),反應(yīng)②中C是還原劑,需要6molC,需要1molSb4O6;反應(yīng)①中Fe是還原劑,生成1molSb4O6,需要6molFe,所以反應(yīng)①與反應(yīng)②中還原劑的物質(zhì)的量之比為6mol∶6mol=1∶1,故D錯(cuò)誤。11.14g銅銀合金與足量的某濃度的硝酸反應(yīng),將放出的氣體與1.12L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氧氣混合,通入水中恰好全部被吸收。則合金中銅的質(zhì)量為(

)A.9.6gB.6.4gC.3.2g D.1.6g√12.U常見(jiàn)化合價(jià)有+4價(jià)和+6價(jià),硝酸鈾酰[UO2(NO3)2]加熱可發(fā)生分解:UO2(NO3)2―→UxOy+NO2↑+O2↑(未配平),將氣體產(chǎn)物收集到試管中并倒扣在盛水的水槽中,氣體全部被吸收,水充滿(mǎn)試管。則生成的鈾的氧化物化學(xué)式是(

)A.UO2B.2UO2·UO3C.UO3D.UO2·2UO3√解析:氣體被吸收,說(shuō)明二氧化氮、氧氣和水發(fā)生的反應(yīng)為4NO2+O2+2H2O===4HNO3,所以二氧化氮和氧氣的計(jì)量數(shù)之比是4∶1,根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子總數(shù)相等知,U元素的化合價(jià)不變,所以生成物是UO3,故選C。13.取xg銅鎂合金完全溶于濃硝酸中,反應(yīng)過(guò)程中硝酸被還原只產(chǎn)生8960mL的NO2氣體和672mL的N2O4氣體(均已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況),在反應(yīng)后的溶液中加入足量的氫氧化鈉溶液,生成沉淀質(zhì)量為17.02g。則x等于A.8.64B.9.20C.9.00D.9.44√xg=17.02g-m(OH-),而OH-的物質(zhì)的量等于鎂、銅失去電子的物質(zhì)的量,等于濃HNO3得電子的物質(zhì)的量,即:所以xg=17.02g-0.46mol×17g·mol-1=9.20g。解析:

反應(yīng)流程為

t?y?üMgCu———→濃HNO3??í?ì

Mg2+、Cu2+——→NaOH??í?ì

Mg(OH)2Cu(OH)2NO2、N2O4

14.足量銅與一定量濃硝酸反應(yīng),得到硝酸銅溶液和NO2、N2O4、NO的混合氣體,將這些氣體與1.68LO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)混合后通入水中,所有氣體完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸銅溶液中加入5mol·L-1NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,則消耗NaOH溶液的體積是A.60mL B.45mLC.30mL D.15mL√√題組四新素材命題16.亞鐵氰化鉀別名黃血鹽,化學(xué)式:K4Fe(CN)6·3H2O。為淺黃色單斜體結(jié)晶或粉末,無(wú)臭,略有咸味,常溫下穩(wěn)定。具有抗結(jié)性能,可用于防止細(xì)粉、結(jié)晶性食品板結(jié)。例如,食鹽長(zhǎng)久堆放易發(fā)生板結(jié),加入亞鐵氰化鉀后食鹽的正六面體結(jié)晶轉(zhuǎn)變?yōu)樾菭罱Y(jié)晶,從而不易發(fā)生結(jié)塊。亞鐵氰化鉀K4[Fe(CN)6]在爆炸中可分解成一種劇毒鹽KCN。閱讀上述材料,回答下列問(wèn)題:?jiǎn)栴}1:已知爆竹爆炸后,K4[Fe(CN)6]會(huì)發(fā)生分解,除生成劇毒鹽KCN外,還生成三種穩(wěn)定的單質(zhì)。試寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式。(素養(yǎng)角度——變化觀念與平衡思想)問(wèn)題2:含CN-的污水危害很大,處理污水時(shí),可在催化劑TiO2作用下用NaClO將CN-氧化成CNO-。CNO-在酸性條件下繼續(xù)被NaClO氧化生成N2和CO2。試寫(xiě)出上述兩步反應(yīng)的離子方程式。(素養(yǎng)角度——科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任)1.氧化還原方程式配平的基本原則考點(diǎn)二氧化還原反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)與配平核心知識(shí)梳理2.氧化還原方程式配平的一般步驟例題精講:配平化學(xué)方程式:H2S+HNO3―→S↓+NO↑+H2O分析配平步驟如下

失去2e-↓↓得到(5-2)e-第三步:求總數(shù),從而確定氧化劑(或還原產(chǎn)物)和還原劑(或氧化產(chǎn)物)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。故H2S的化學(xué)計(jì)量數(shù)為3,HNO3的化學(xué)計(jì)量數(shù)為2。第四步:配系數(shù),先配平變價(jià)元素,再利用原子守恒配平其他元素。3H2S+2HNO3===3S↓+2NO↑+4H2O第五步:查守恒,其他原子在配平時(shí)相等,最后利用O原子守恒來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證。答案:(1)3

6

2

1

3(2)3

8

3

2

4

H2O(3)2

10

16

2

5

8題組一正向配平類(lèi)1.(1)______HCl(濃)+______MnO2______Cl2↑+______MnCl2+______H2O(2)______Cu+______HNO3(稀)===______Cu(NO3)2+______NO↑+______H2O(3)______KI+______KIO3+______H2SO4===______I2+______K2SO4+______H2O(4)______+______H++______Cl-===______Mn2++______Cl2↑+______H2O411123832451333321610258小試牛刀題組二逆向配平類(lèi)2.(1)______S+______KOH===______K2S+______K2SO3+______H2O(2)______P4+______KOH+______H2O===______K3PO4+______PH33621329335(3)

P+

CuSO4+

H2O===

Cu3P+

H3PO4+

H2SO4

題組三缺項(xiàng)配平類(lèi)(7)某高溫還原法制備新型陶瓷氮化鋁(AlN)的反應(yīng)體系中的物質(zhì)有:Al2O3、C、N2、CO。請(qǐng)將AlN之外的反應(yīng)物與生成物分別填入以下空格內(nèi),并配平。Al2O33CN223CO解析:根據(jù)氮元素、碳元素的化合價(jià)變化,N2是氧化劑,C是還原劑,AlN為還原產(chǎn)物,CO為氧化產(chǎn)物。智能提升4.(1)______FexS+______HCl===______S+______FeCl2+______H2S(2)______Na2Sx+______NaClO+______NaOH===______Na2SO4+______NaCl+______H2O題組四含有未知數(shù)的配平21113x+12x-2x3x+1x-1題組五有機(jī)物參與的氧化還原反應(yīng)方程式的配平5.(1)______KClO3+______H2C2O4+______H2SO4===______ClO2↑+______CO2↑+______KHSO4+______H2O(2)______C2H6O+______KMnO4+______H2SO4===______K2SO4+______MnSO4+______CO2↑+______H2O2122222512186121033配平的基本技能(1)全變從左邊配:氧化劑、還原劑中某元素化合價(jià)是全變的,一般從左邊反應(yīng)物著手配平。(2)自變從右邊配:自身氧化還原反應(yīng)(包括分解、歧化)一般從右邊著手配平。(3)缺項(xiàng)配平法:先將得失電子數(shù)配平,再觀察兩邊電荷。若反應(yīng)物這邊缺正電荷,一般加H+,生成物一邊加水;若反應(yīng)物這邊缺負(fù)電荷,一般加OH-,生成物一邊加水,然后進(jìn)行兩邊電荷數(shù)配平。智能提升(4)當(dāng)方程式中有多個(gè)缺項(xiàng)時(shí),應(yīng)根據(jù)化合價(jià)的變化找準(zhǔn)氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物。(5)整體配平:指某一氧化還原反應(yīng)中,有三種元素的化合價(jià)發(fā)生了變化,但其中一種反應(yīng)物中同時(shí)有兩種元素化合價(jià)升高或降低,這時(shí)要進(jìn)行整體配平。(5)在有機(jī)物參與的氧化還原反應(yīng)方程式的配平中,一般有機(jī)物中H顯+1價(jià),O顯-2價(jià),根據(jù)物質(zhì)中元素化合價(jià)代數(shù)和為零的原則,確定碳元素的平均價(jià)態(tài),然后進(jìn)行配平?!八牟椒ā蓖黄菩虑榫跋卵趸€原反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)核心知識(shí)梳理例題精講例3.KMnO4能與熱的經(jīng)硫酸酸化的Na2C2O4溶液反應(yīng),生成Mn2+和CO2,該反應(yīng)的離子方程式是___________________________________。分析:第一步:依題意,錳元素的化合價(jià)降低,故KMnO4是氧化劑,Mn2+是還原產(chǎn)物;碳元素的化合價(jià)升高,故Na2C2O4(碳元素化合價(jià)為+3價(jià))是還原劑,CO2是氧化產(chǎn)物。第二步:按“氧化劑+還原劑―→還原產(chǎn)物+氧化產(chǎn)物”把離子方程式初步寫(xiě)成:

+―→Mn2++CO2↑。2MnO-4+5C2O2-4+16H+=====△2Mn2++10CO2↑+8H2O。

第四步:依據(jù)電荷守恒及H、O原子守恒配平如下:由MnO-4―→Mn2+,錳元素降了5價(jià);由C2O2-4―→CO2,碳元素升了1價(jià),1molC2O2-4共失去2mole-,故在C2O2-4前配5,在氧化產(chǎn)物CO2前配10;在MnO-4前配2,在還原產(chǎn)物Mn2+前配2,即2MnO-4+5C2O2-4―→2Mn2++10CO2↑。

第三步:反應(yīng)在硫酸中進(jìn)行,故在左邊補(bǔ)充H+,右邊補(bǔ)充H2O,2MnO-4+5C2O2-4+

H+―→2Mn2++10CO2↑+

H2O。

例4.以低品位銅礦砂(主要成分為CuS)為原料制備氯化亞銅的路線如下:寫(xiě)出酸溶1發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:__________________________________________________。CuS+MnO2+2H2SO4===MnSO4+S+2H2O+CuSO4分析:書(shū)寫(xiě)步驟:(1)“瞻前”確定反應(yīng)物根據(jù)進(jìn)料→確定反應(yīng)物:CuS+MnO2+H2SO4(2)“顧后”確定生成物根據(jù)出料中含有S,后續(xù)除錳生成MnCO3,說(shuō)明酸溶1生成的是S和MnSO4(3)根據(jù)得失電子守恒配平發(fā)生氧化還原反應(yīng)的物質(zhì)CuS+MnO2+H2SO4―→MnSO4+S(4)根據(jù)質(zhì)量守恒補(bǔ)充并配平未發(fā)生氧化還原反應(yīng)的物質(zhì)CuS+MnO2+2H2SO4===MnSO4+S+2H2O+CuSO4(5)檢查質(zhì)量、得失電子是否守恒例5:高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種強(qiáng)氧化劑,可作為水處理劑和高容量電池材料。Fe(OH)3和KClO在強(qiáng)堿性條件下反應(yīng)可以制取K2FeO4,寫(xiě)出其反應(yīng)的離子方程式。解析:

第1步:Fe(OH)3+ClO-→FeO2-4+Cl-。

第2步:Cl降低2價(jià),F(xiàn)e升高3價(jià),故在Fe(OH)3、ClO-前的系數(shù)分別為2、3:

2Fe(OH)3+3ClO-→2FeO2-4+3Cl-。

2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-===2FeO2-4+3Cl-+5H2O

第3步:方程式左邊帶3個(gè)負(fù)電荷,右邊帶7個(gè)負(fù)電荷,溶液顯堿性,故在方程式左邊添加4個(gè)OH-使電荷守恒:2Fe(OH)3+3ClO-+

4OH--→2FeO2-4+3Cl-。

第4步:根據(jù)原子守恒在方程式右邊加5個(gè)H2O:2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-===2FeO2-4+3Cl-+5H2O。

對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1.按要求完成下列方程式。

(1)已知在酸性介質(zhì)中FeSO4能將+6價(jià)鉻還原成+3價(jià)鉻。寫(xiě)出Cr2O2-7與FeSO4溶液在酸性條件下反應(yīng)的離子方程式:____________________

____________________________________________________________。

(2)用NaClO-NaOH溶液氧化AgNO3,制得高純度的納米級(jí)Ag2O2。寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式:___________________________________________________________________________________________________。(3)KMnO4氧化廢水中Mn2+生成MnO2的離子方程式為

。2.SCR(選擇性催化還原)工作原理如圖:

(1)尿素[CO(NH2)2]水溶液熱分解為NH3和CO2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________________________________________。(2)反應(yīng)器中NH3還原NO2的化學(xué)方程式為_(kāi)____________________________________________________________________________________。3.(1)利用鈷渣[含Co(OH)3、Fe(OH)3等]制備鈷氧化物的工藝流程如圖:

Co(OH)3溶解還原反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______________________________________________________________________________________。(2)二氧化氯(ClO2)是一種高效、廣譜、安全的殺菌、消毒劑。氯化鈉電解法是一種可靠的工業(yè)生產(chǎn)ClO2方法。如圖為該法工藝原理示意圖。其過(guò)程是將食鹽水在特定條件下電解得到的氯酸鈉(NaClO3)與鹽酸反應(yīng)生成ClO2。發(fā)生器中生成ClO2的化學(xué)方程式為_(kāi)__________________。2NaClO3+4HCl===2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O(3)地下水中硝酸鹽造成的氮污染已成為一個(gè)世界性的環(huán)境問(wèn)題。文獻(xiàn)報(bào)道某課題組模擬地下水脫氮過(guò)程,利用Fe粉和KNO3溶液反應(yīng),探究脫氮原理及相關(guān)因素對(duì)脫氮速率的影響。如圖表示足量Fe粉還原上述KNO3溶液過(guò)程中,測(cè)出的溶液中相關(guān)離子濃度、pH隨時(shí)間的變化關(guān)系(部分副反應(yīng)產(chǎn)物曲線略去)。請(qǐng)根據(jù)圖中信息寫(xiě)出t1時(shí)刻前該反應(yīng)的離子方程式:___________________________________________。4.工業(yè)制備PH3的流程如圖所示。(1)黃磷和燒堿溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________________________________________________,次磷酸屬于________(填“一”“二”或“三”)元酸。(2)若起始時(shí)有1molP4參加反應(yīng),則整個(gè)工業(yè)流程中共生成________molPH3(不考慮產(chǎn)物的損失)。P4+3NaOH+3H2O===PH3↑+3NaH2PO2一2.55.按要求完成下列方程式。(1)已知在酸性介質(zhì)中FeSO4能將+6價(jià)鉻還原成+3價(jià)鉻。寫(xiě)出

與FeSO4溶液在酸性條件下反應(yīng)的離子方程式:_________________________________________。(2)KMnO4氧化廢水中Mn2+生成MnO2的離子方程式為_(kāi)____________________________________。(3)利用石灰乳和硝酸工業(yè)的尾氣(含NO、NO2)反應(yīng),既能凈化尾氣,又能獲得應(yīng)用廣泛的Ca(NO2)2。生產(chǎn)中溶液需保持弱堿性,在酸性溶液中Ca(NO2)2會(huì)發(fā)生分解,產(chǎn)物之一是NO,反應(yīng)的離子方程式:________________________________。(4)生產(chǎn)硫化鈉大多采用無(wú)水芒硝(Na2SO4)—碳粉還原法,若煅燒所得氣體為等物質(zhì)的量的CO和CO2,寫(xiě)出煅燒時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:______________________________________。(5)向含碘廢液中加入稍過(guò)量的Na2SO3溶液,將廢液中的I2還原為I-,其離子方程式:________________________________。(6)H3PO2的工業(yè)制法:將白磷(P4)與Ba(OH)2溶液反應(yīng)生成PH3氣體和Ba(H2PO2)2,后者再與H2SO4反應(yīng)。寫(xiě)出白磷與Ba(OH)2溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:__________________________________________。2P4+3Ba(OH)2+6H2O===3Ba(H2PO2)2+2PH3↑Co(OH)3溶解還原反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__________________________________________。6.(1)利用鈷渣[含Co(OH)3、Fe(OH)3等]制備鈷氧化物的工藝流程如下:(2)二氧化氯(ClO2)是一種高效、廣譜、安全的殺菌、消毒劑。氯化鈉電解法是一種可靠的工業(yè)生產(chǎn)ClO2方法。該法工藝原理示意圖如下。其過(guò)程是將食鹽水在特定條件下電解得到的氯酸鈉(NaClO3)與鹽酸反應(yīng)生成ClO2。發(fā)生器中生成ClO2的化學(xué)方程式為_(kāi)_____________________________________________。2NaClO3+4HCl===2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O(3)地下水中硝酸鹽造成的氮污染已成為一個(gè)世界性的環(huán)境問(wèn)題。文獻(xiàn)報(bào)道某課題組模擬地下水脫氮過(guò)程,利用Fe粉和KNO3溶液反應(yīng),探究脫氮原理及相關(guān)因素對(duì)脫氮速率的影響。如圖表示足量Fe粉還原上述KNO3溶液過(guò)程中,測(cè)出的溶液中相關(guān)離子濃度、pH隨時(shí)間的變化關(guān)系(部分副反應(yīng)產(chǎn)物曲線略去)。請(qǐng)根據(jù)圖中信息寫(xiě)出t1時(shí)刻前該反應(yīng)的離子方程式:_____________________________________。+3H2O(4)以氧缺位鐵酸銅(CuFe2O4-x)作催化劑,可利用太陽(yáng)能熱化學(xué)循環(huán)法分解H2O制H2,其物質(zhì)轉(zhuǎn)化如圖所示。氧缺位鐵酸銅(CuFe2

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