?　氧化還原反應(yīng)

一、選擇題
1.化學(xué)與生活密切相關(guān)。下列應(yīng)用中利用了物質(zhì)氧化性的是 (　　)
A.明礬凈化水　　　　　　B.純堿去油污
C.食醋除水垢 D.漂白粉漂白織物
【解析】選D。A項(xiàng),明礬凈水是利用Al3+水解生成的氫氧化鋁膠體具有吸附能力,錯(cuò)誤;B項(xiàng),純堿去油污是利用碳酸鈉水解,溶液呈堿性,錯(cuò)誤;C項(xiàng),食醋除水垢是利用醋酸的酸性,能與碳酸鈣、氫氧化鎂反應(yīng)而除去水垢,錯(cuò)誤;D項(xiàng),因漂白粉具有強(qiáng)氧化性而用于漂白織物,正確。
2.(2018·北京高考)下列實(shí)驗(yàn)中的顏色變化,與氧化還原反應(yīng)無關(guān)的是
(　　)

A
B
C
D
實(shí)
驗(yàn)
NaOH溶液滴入FeSO4溶液中
石蕊溶液滴入氯水中
Na2S溶液滴入AgCl濁液中
熱銅絲插入稀硝酸中
現(xiàn)
象
產(chǎn)生白色沉淀,隨后變?yōu)榧t褐色
溶液變紅,隨后迅速褪色
沉淀由白色逐漸變?yōu)楹谏?br /> 產(chǎn)生無色氣體,隨后變?yōu)榧t棕色
【解析】選C。A項(xiàng),將NaOH溶液滴入FeSO4 溶液中,產(chǎn)生白色沉淀,隨后變?yōu)榧t褐色,發(fā)生的反應(yīng)有Fe2++2OH-Fe(OH)2↓,4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3,與氧化還原反應(yīng)有關(guān);B項(xiàng),將石蕊溶液滴入氯水中,溶液變紅,隨后迅速褪色,是因?yàn)镃l2與水反應(yīng)生成鹽酸和HClO,石蕊溶液遇酸變紅,同時(shí)HClO因強(qiáng)氧化性而具有漂白性,能使溶液迅速褪色,與氧化還原反應(yīng)有關(guān);C項(xiàng),Na2S 溶液滴入 AgCl 濁液中,發(fā)生沉淀轉(zhuǎn)化,生成更難溶的Ag2S沉淀,與氧化還原反應(yīng)無關(guān);D項(xiàng),熱銅絲插入稀硝酸中,產(chǎn)生無色氣體,隨后變?yōu)榧t棕色,發(fā)生的反應(yīng)有3Cu+8HNO3(稀)2NO↑+3Cu(NO3)2+4H2O,2NO+O22NO2,與氧化還原反應(yīng)有關(guān)。
3.已知二氯化二硫(S2Cl2)的結(jié)構(gòu)式為Cl—S—S—Cl,它易與水反應(yīng)2S2Cl2+2H2O 4HCl+SO2↑+3S↓。對該反應(yīng)的說法正確的是 (　　)
A.S2Cl2既作氧化劑又作還原劑
B.H2O作還原劑
C.每生成1 mol SO2轉(zhuǎn)移4 mol電子
D.氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物物質(zhì)的量比為3∶1
【解析】選A。只有硫元素的化合價(jià)變化,則S2Cl2既作氧化劑又作還原劑,A正確;水中氫、氧元素的化合價(jià)均不變,則水不是還原劑,B錯(cuò)誤;硫元素的化合價(jià)由+1升高為+4,則每生成1 mol SO2轉(zhuǎn)移3 mol電子,C錯(cuò)誤;氧化產(chǎn)物為SO2,還原產(chǎn)物為S,由反應(yīng)可知二者的物質(zhì)的量比為1∶3,D錯(cuò)誤。
【加固訓(xùn)練】
　　ClO2是一種消毒殺菌效率高、二次污染小的水處理劑。實(shí)驗(yàn)室可通過以下反應(yīng)制備ClO2:2KClO3+H2C2O4+H2SO42ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O,下列說法正確的是 (　　)
A.生成1 mol ClO2時(shí)轉(zhuǎn)移1 mol電子
B.ClO2是氧化產(chǎn)物
C.H2C2O4在反應(yīng)中被還原
D.KClO3在反應(yīng)中得到電子,發(fā)生氧化反應(yīng)
【解析】選A。根據(jù)化學(xué)方程式可知,氯元素的化合價(jià)從+5降低到+4,得到1 mol電子,選項(xiàng)A正確、選項(xiàng)B錯(cuò)誤。H2C2O4中碳元素從+3價(jià)升高到+4價(jià),失去電子,被氧化,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。KClO3在反應(yīng)中得到電子,發(fā)生還原反應(yīng),選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
4.(2019·大慶模擬)已知下述三個(gè)實(shí)驗(yàn)中的物質(zhì)均能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
①
②
③
將鐵釘放入硫
酸銅溶液中
向硫酸亞鐵溶液中
滴入幾滴濃硝酸
將鐵釘放入氯
化鐵溶液中
下列判斷正確的是 (　　)
A.實(shí)驗(yàn)①和③中的鐵釘只作還原劑
B.上述實(shí)驗(yàn)證明氧化性:Fe3+>Fe2+>Cu2+
C.實(shí)驗(yàn)②中Fe2+既顯氧化性又顯還原性
D.實(shí)驗(yàn)③中反應(yīng)的離子方程式為Fe+Fe3+2Fe2+
【解析】選A。實(shí)驗(yàn)①中鐵置換出銅,鐵釘作還原劑,實(shí)驗(yàn)③中鐵釘被Fe3+氧化,鐵釘作還原劑,A正確。由實(shí)驗(yàn)①可知氧化性:Cu2+>Fe2+,B錯(cuò)誤。實(shí)驗(yàn)②中Fe2+被硝酸氧化為Fe3+,Fe2+是還原劑,C錯(cuò)誤。D選項(xiàng)中的離子方程式的電荷和得失電子不守恒,正確的離子方程式為Fe+2Fe3+3Fe2+,D錯(cuò)誤。
【加固訓(xùn)練】
已知離子方程式:As2S3+H2O+NAs+S+NO↑+________(未配平),下列說法錯(cuò)誤的是 (　　)?
A.配平后水的化學(xué)計(jì)量數(shù)為4
B.反應(yīng)后溶液呈酸性
C.配平后氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為3∶28
D.氧化產(chǎn)物為As和S
【解析】選C。從所給的離子方程式知,As2S3轉(zhuǎn)化成As和S,而N轉(zhuǎn)化為NO,根據(jù)得失電子守恒、原子守恒和電荷守恒,配平后的離子方程式為3As2S3+ 4H2O+28N6As+9S+28NO↑+8H+,則A、B、D正確;氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為28∶3,則C不正確。
二、非選擇題
5.已知將鹽酸滴入高錳酸鉀溶液中,產(chǎn)生黃綠色氣體,而溶液的紫紅色褪去?，F(xiàn)有一個(gè)氧化還原反應(yīng)的體系中共有KCl、Cl2、H2SO4、H2O、KMnO4、MnSO4、K2SO4七種物質(zhì):
(1)該反應(yīng)中,化合價(jià)升高的反應(yīng)物是________,化合價(jià)沒有發(fā)生變化的反應(yīng)物是________。?
(2)寫出一個(gè)包含上述七種物質(zhì)的氧化還原反應(yīng)方程式: _______________
_________________________________________________________。?
(3)上述反應(yīng)中,氧化劑是________,1 mol氧化劑在反應(yīng)中________(填“得到”或“失去”)________ mol電子。?
(4)如果在反應(yīng)后的溶液中加入NaBiO3,溶液又變紫紅色,說出NaBiO3的一個(gè)性質(zhì):_____________________________________。?
【解析】(1)反應(yīng)原理為在酸性條件下,KMnO4將Cl-氧化為Cl2,自身被還原。
(2)由(1)可知反應(yīng)物為KMnO4、KCl、H2SO4,其余四種物質(zhì)為生成物。
(3)該反應(yīng)中KMnO4作氧化劑,1 mol KMnO4得到5 mol e-。
(4)溶液又顯紫紅色,說明NaBiO3將Mn2+氧化成了Mn,因而說明NaBiO3的氧化性比KMnO4的氧化性強(qiáng)。
答案:(1)KCl　H2SO4
(2)2KMnO4+10KCl+8H2SO46K2SO4+2MnSO4+5Cl2↑+8H2O
(3)KMnO4　得到　5
(4)NaBiO3具有強(qiáng)氧化性(或NaBiO3的氧化性比KMnO4的氧化性強(qiáng))
【加固訓(xùn)練】
高錳酸鉀分別在酸性、中性、堿性條件下發(fā)生的反應(yīng)如下:
Mn+5e-+8H+Mn2++4H2O
Mn+3e-+2H2OMnO2↓+4OH-
Mn+e-Mn(溶液呈綠色)
(1)從上述三個(gè)半反應(yīng)中可以看出高錳酸根離子被還原的產(chǎn)物受溶液的________影響。?
(2)將SO2通入高錳酸鉀溶液中,發(fā)生還原反應(yīng)的離子方程式為____________。?
(3)將PbO2投入酸性MnSO4溶液中攪拌,溶液變?yōu)樽霞t色。下列說法正確的是________(填序號)。?
a.氧化性:PbO2>KMnO4
b.還原性:PbO2>KMnO4
c.MnSO4溶液可以用鹽酸酸化
【解析】(1)Mn在酸性條件下被還原成Mn2+,在中性條件下被還原成MnO2,在堿性條件下被還原成Mn,因此高錳酸根離子被還原的產(chǎn)物受溶液的酸堿性影響。(2)SO2溶于水生成H2SO3,呈酸性,高錳酸根離子被還原的產(chǎn)物應(yīng)為Mn2+。
(3)酸性條件下,PbO2將Mn2+氧化成紫紅色的Mn,根據(jù)氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性,可知a正確,b錯(cuò)誤;鹽酸中的Cl-具有還原性,PbO2能將Cl-氧化,c錯(cuò)誤。
答案:(1)酸堿性　(2)Mn+5e-+8H+Mn2++4H2O　(3)a
6.向盛有KI溶液的試管中加入少許CCl4后滴加氯水,CCl4層變成紫色。如果繼續(xù)向試管中滴加氯水,振蕩,CCl4層顏色會逐漸變淺,最后變成無色。完成下列填空:
(1)寫出并配平CCl4層由紫色變成無色的化學(xué)反應(yīng)方程式____________。?
(2)整個(gè)過程中的還原劑是________。?
(3)把KI換成KBr,則CCl4層變?yōu)開_______色;繼續(xù)滴加氯水,CCl4層的顏色沒有變化。Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由強(qiáng)到弱的順序是_________________。?
(4)加碘鹽中含碘量為20～50 mg·kg-1。制取加碘鹽(含KIO3的食鹽)1 000 kg,若用KI與Cl2反應(yīng)制KIO3,至少需要消耗Cl2________L(標(biāo)準(zhǔn)狀況,保留2位小數(shù))。?
【解析】開始滴加少許氯水時(shí),Cl2將KI中的I-氧化成碘單質(zhì);CCl4層變紫色后,再滴加氯水時(shí),Cl2將碘單質(zhì)進(jìn)一步氧化成碘酸。
(1)根據(jù)氧化還原反應(yīng)方程式的配平原則,分析反應(yīng)中的化合價(jià)變化,碘元素的化合價(jià)從0→+5,升高5價(jià),氯元素的化合價(jià)從0→-1,降低1價(jià),綜合得失電子守恒和質(zhì)量守恒,可配平得:I2+5Cl2+6H2O2HIO3+10HCl;
(2)分析整個(gè)過程中化合價(jià)升高的都是碘元素,還原劑為KI和I2;
(3)KI換成KBr時(shí),得到的是溴單質(zhì),則其在CCl4中呈紅棕色;繼續(xù)滴加氯水時(shí),顏色不變,可知氯水不能將溴單質(zhì)氧化成HBrO3,故其氧化性強(qiáng)弱順序?yàn)镠BrO3> Cl2>HIO3;
(4)綜合寫出反應(yīng)方程式:KI+3Cl2+3H2OKIO3+6HCl,根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算,按最小值計(jì)算時(shí),1 000 kg加碘食鹽中含碘20 g,根據(jù)質(zhì)量守恒可知,需要消耗Cl2的體積為×3×22.4 L·mol-1≈10.58 L。
答案:(1)I2+5Cl2+6H2O2HIO3+10HCl
(2)KI、I2　(3)紅棕　HBrO3>Cl2>HIO3　(4)10.58
7.(1)H3PO2的工業(yè)制法是將白磷(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)。寫出白磷與Ba(OH)2溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式
?______________________。?
(2)①PbO2與濃鹽酸共熱生成黃綠色氣體,反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。?
②PbO2可由PbO與次氯酸鈉溶液反應(yīng)制得,反應(yīng)的離子方程式為_______。?
【解析】(1)根據(jù)題意可知反應(yīng)物和生成物,然后根據(jù)得失電子守恒和質(zhì)量守恒配平,即可得到白磷與Ba(OH)2溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:6H2O+2P4+3Ba(OH)2
2PH3↑+3Ba(H2PO2)2。
(2)①由題意知:該反應(yīng)中,氯元素的化合價(jià)升高,則可推出鉛元素化合價(jià)降低,又由于+2價(jià)Pb較穩(wěn)定,因此PbO2還原產(chǎn)物為Pb2+,其化學(xué)方程式為PbO2+4HCl(濃) PbCl2+Cl2↑+2H2O。
②由題意知:PbO+ClO-PbO2,鉛元素化合價(jià)升高,則氯元素化合價(jià)應(yīng)降低,故有PbO+ClO-PbO2+Cl-,利用化合價(jià)升降法配平,得反應(yīng)的離子方程式為PbO+ClO- PbO2+Cl-。
答案:(1)6H2O+2P4+3Ba(OH)22PH3↑+3Ba(H2PO2)2　
(2)①PbO2+4HCl(濃)PbCl2+Cl2↑+2H2O
②PbO+ClO-PbO2+Cl-

一、選擇題
1.(2019·天水模擬)酸性溶液中過氧化氫能使Cr2轉(zhuǎn)化成藍(lán)色的過氧化鉻(CrO5,分子結(jié)構(gòu)為),該反應(yīng)可用來檢驗(yàn)Cr2的存在,其反應(yīng)的離子方程式為4H2O2+Cr2+2H+2CrO5+5H2O。下列說法正確的是 (　　)
A.過氧化鉻中鉻元素的化合價(jià)為+5價(jià)
B.該反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng)
C.該反應(yīng)中Cr2發(fā)生還原反應(yīng)
D.該反應(yīng)中H2O2表現(xiàn)了還原性
【解析】選B。過氧化鉻中鉻的化合價(jià)為+6價(jià),A錯(cuò)誤;該反應(yīng)中過氧化氫中的氧為-1價(jià),在每個(gè)過氧化鉻中有4個(gè)氧為-1價(jià),所以沒有元素化合價(jià)變化,屬于非氧化還原反應(yīng),B正確,C、D錯(cuò)誤。
2.已知:①A+B2+A2++B?、贒+2H2OD(OH)2+H2↑　③以B、E為電極與E的鹽溶液組成原電池,電極反應(yīng)為E2++2e-E和B-2e-B2+。下列說法正確的是 (　　)
A.氧化性:E2+>B2+>A2+>D2+
B.氧化性:D2+>E2+>A2+>B2+
C.反應(yīng)E+A2+A+E2+能夠進(jìn)行
D.提取某廢水中含有的少量A2+時(shí)可以選用D
【解析】選A。同一化學(xué)反應(yīng)中,氧化劑的氧化性>氧化產(chǎn)物的氧化性。①A+B2+ A2++B,該反應(yīng)中氧化劑是B2+,氧化產(chǎn)物是A2+,所以B2+的氧化性>A2+的氧化性;②D+ 2H2OD(OH)2+H2↑,該反應(yīng)中氧化劑是H2O,氧化產(chǎn)物是D(OH)2,所以H2O的氧化性>D2+的氧化性;③以B、E為電極與E的鹽溶液組成原電池,電極反應(yīng)為E2++2e- E,B-2e-B2+。該電池的電池反應(yīng)式為E2++BE+B2+,所以氧化劑是E2+,氧化產(chǎn)物是B2+,所以E2+的氧化性>B2+的氧化性。所以各離子的氧化性大小為E2+>B2+>A2+>D2+,A正確,B錯(cuò)誤。根據(jù)氧化性的強(qiáng)弱順序可知C、D選項(xiàng)中反應(yīng)不能發(fā)生。
【加固訓(xùn)練】
　　已知在酸性溶液中的還原性強(qiáng)弱順序?yàn)镾O2>I->H2O2>Fe2+>Cl-,下列反應(yīng)不可能發(fā)生的是 (　　)
A.2I-+2Fe3+I2+2Fe2+
B.2Fe3++SO2+2H2O2Fe2++S+4H+
C.SO2+2H2O+I2H2SO4+2HI
D.H2O2+H2SO4SO2↑+O2↑+2H2O
【解析】選D。A項(xiàng),還原性I->Fe2+,發(fā)生氧化還原反應(yīng);B項(xiàng),SO2>Fe2+,SO2能還原Fe3+生成Fe2+; C項(xiàng),因該反應(yīng)中S的化合價(jià)升高,I的化合價(jià)降低,則SO2為還原劑,還原性強(qiáng)弱為SO2>I-,與已知的還原性強(qiáng)弱一致,能發(fā)生; D項(xiàng),若該反應(yīng)發(fā)生,S的化合價(jià)降低,O的化合價(jià)升高,則H2O2為還原劑,還原性強(qiáng)弱為H2O2>SO2,與已知的還原性強(qiáng)弱矛盾。
3.某強(qiáng)氧化劑XO(OH被Na2SO3還原。如果還原2.4×10-3 mol XO(OH,需用30 mL 0.2 mol·L-1的Na2SO3溶液,那么X元素被還原后的價(jià)態(tài)是 (　　)
A.+2　　　　B.+1　　　　C.0　　　　D.-1
【解析】選C。XO(OH中X的化合價(jià)是+5,Na2SO3中S的化合價(jià)從+4升高到+6,設(shè)X元素被還原后的化合價(jià)為a,根據(jù)氧化還原反應(yīng)中化合價(jià)升降必相等:2.4 ×10-3×(5-a)=0.2×0.03×(6-4),解得a=0。
4.(新題預(yù)測)已知NH4CuSO3與足量的1 mol·L-1硫酸混合微熱,產(chǎn)生下列現(xiàn)象:
①有紅色金屬生成;②有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生;③溶液呈藍(lán)色。據(jù)此判斷下列說法合理的是 (　　)
A.NH4CuSO3中硫元素被氧化了
B.刺激性氣味的氣體是二氧化硫和氨的混合氣體
C.該反應(yīng)中NH4CuSO3既作氧化劑又作還原劑
D.該反應(yīng)中硫酸既表現(xiàn)酸性又表現(xiàn)強(qiáng)氧化性
【解析】選C。根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①可知有Cu單質(zhì)生成,根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象③可知溶液中有Cu2+生成,酸性條件下不可能生成氨,故根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象②可知刺激性氣味的氣體是二氧化硫,B項(xiàng)錯(cuò)誤;NH4CuSO3中硫元素的化合價(jià)不變,A項(xiàng)錯(cuò)誤;NH4CuSO3中銅元素的化合價(jià)部分升高,部分降低,故該反應(yīng)中NH4CuSO3既作氧化劑又作還原劑,C項(xiàng)正確;該反應(yīng)中硫酸只表現(xiàn)了酸性,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
二、非選擇題
5.(2019·衡陽模擬)Na2S2O5常用作紡織業(yè)棉麻脫氯劑,酸化時(shí)可放出SO2氣體。其制備工藝流程如下:

(1)Na2S2O5的名稱為______________(選填“焦硫酸鈉”或“焦亞硫酸鈉”)。?
(2)“反應(yīng)Ⅰ ”中應(yīng)先通入的氣體是__________,反應(yīng)后析出的固體產(chǎn)物是__________。?
(3)“反應(yīng)Ⅱ”的化學(xué)方程式為_____________________________。?
(4)若反應(yīng)條件或用量等控制不當(dāng),則所得的Na2S2O5產(chǎn)品中往往含有雜質(zhì)。
①若產(chǎn)品中含有雜質(zhì)Na2SO3,其具體原因可能是__________________________ (任答一條即可);?
②若檢驗(yàn)產(chǎn)品中含有雜質(zhì)Na2CO3,下列試劑的使用順序依次為__________(填編號)。?
a.稀硫酸 b.澄清石灰水
c.品紅溶液 d.酸性KMnO4溶液
(5)Na2S2O3也可用作棉麻的脫氯劑。
①Na2S2O5溶液與Cl2反應(yīng)的離子方程式為__________________________;?
②Na2S2O5與Na2S2O3脫氯等效時(shí),消耗二者的質(zhì)量之比為______________。?
【解析】該原理為反應(yīng)Ⅰ生成NaHCO3,加熱生成Na2CO3,在反應(yīng)Ⅱ中SO2與Na2CO3反應(yīng)生成NaHSO3和CO2,加熱NaHSO3生成Na2S2O5。
(1)S為+4價(jià), Na2S2O5的名稱為焦亞硫酸鈉。(2)由工藝流程可知,反應(yīng)Ⅰ為生成NaHCO3,反應(yīng)方程式為CO2+NH3+NaCl+H2ONaHCO3↓+NH4Cl;反應(yīng)Ⅰ進(jìn)行時(shí)應(yīng)先通入NH3,增大HC的濃度,便于NaHCO3析出。(3) “反應(yīng)Ⅱ”的化學(xué)方程式為Na2CO3+2SO2+H2O2NaHSO3+CO2。(4)反應(yīng)Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)Na2CO3+H2O+2SO22NaHSO3 +CO2,2NaHSO3Na2S2O5+H2O,故SO2與Na2CO3的物質(zhì)的量之比接近2∶1恰好完全反應(yīng),若SO2不足,Na2S2O5產(chǎn)品中Na2SO3、Na2CO3等雜質(zhì)含量增加,Na2S2O5產(chǎn)率降低,①若產(chǎn)品中含有雜質(zhì)Na2SO3,其具體原因可能是反應(yīng)Ⅱ中SO2的用量不足,NaHSO3分解時(shí)反應(yīng)溫度不高。②檢驗(yàn)產(chǎn)品中含有雜質(zhì)Na2CO3的方法a.加稀硫酸產(chǎn)生SO2、CO2,通入d.酸性KMnO4溶液,除去SO2,再通入 c.品紅溶液,確定SO2已除盡,最后再通入 b.澄清石灰水,檢驗(yàn)CO2。故試劑的使用順序依次為a、d、c、b。(5)①Na2S2O5溶液與Cl2反應(yīng)的離子方程式為 S2+2Cl2+3H2O6H++2S+4Cl- , S2+4Cl2+5H2O10H++2S+8Cl- ,由方程式可知,當(dāng)Cl2相同時(shí),2Na2S2O5～Na2S2O3,消耗二者的質(zhì)量之比為(190×2)∶158=190∶79(或2.4∶1)。
答案:(1)焦亞硫酸鈉
(2)NH3(或氨氣)　NaHCO3(或碳酸氫鈉)
(3)Na2CO3+2SO2+H2O2NaHSO3+CO2
(4)①反應(yīng)Ⅱ中SO2的用量不足;NaHSO3分解時(shí)反應(yīng)溫度不高　②a、d、c、b
(5)①S2+2Cl2+3H2O6H++2S+4Cl-?、?90∶79(或2.4∶1)
6.“鋼是虎,釩是翼,鋼含釩猶如虎添翼”,釩是“現(xiàn)代工業(yè)的味精”。釩對稀酸是穩(wěn)定的,但室溫下能溶解于濃硝酸中生成V。
(1)請寫出金屬釩與濃硝酸反應(yīng)的離子方程式:?____________________。?
(2)灼燒NH4VO3時(shí)可生成釩的氧化物V2O5,請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式: ___ _____。?
(3)V2O5是較強(qiáng)的氧化劑。它能與沸騰的濃鹽酸作用產(chǎn)生氯氣,其中釩元素被還原為藍(lán)色的VO2+,請寫出該反應(yīng)的離子方程式:____________________。?
(4)V2O5是兩性氧化物,與強(qiáng)堿反應(yīng)生成釩酸鹽(陰離子為V),溶于強(qiáng)酸生成含釩氧離子(V)的鹽。請寫出V2O5分別與燒堿溶液和稀硫酸反應(yīng)生成的鹽的化學(xué)式:________________、________________。?
(5)工業(yè)上用接觸法制硫酸時(shí)要用到V2O5。在氧化SO2的過程中,450 ℃時(shí)發(fā)生V2O5與VO2之間的轉(zhuǎn)化:V2O5+SO22VO2+SO3、4VO2+O22V2O5,說明V2O5在接觸法制硫酸過程中所起的作用是______________________________________。?
【解析】(1)釩室溫下能溶解于濃硝酸中生成V,故金屬釩與濃硝酸反應(yīng):V+6H++5NV+5NO2↑+3H2O。
(2)根據(jù)題意灼燒NH4VO3時(shí)可生成釩的氧化物V2O5,其化學(xué)方程式為2NH4VO3 V2O5+2NH3↑+H2O。
(3)濃鹽酸與V2O5反應(yīng)生成氯氣,氯元素的化合價(jià)升高,釩元素被還原為藍(lán)色的VO2+,其反應(yīng)的離子方程式為V2O5+6H++2Cl-2VO2++Cl2↑+3H2O。
(4)V2O5與強(qiáng)堿反應(yīng)生成Na3VO4,V2O5與強(qiáng)酸反應(yīng)生成(VO2)2SO4。
(5)由方程式V2O5+SO22VO2+SO3、4VO2+O22V2O5可知,說明V2O5在接觸法制硫酸過程中起到催化作用。
答案:(1)V+6H++5NV+5NO2↑+3H2O
(2)2NH4VO3V2O5+2NH3↑+H2O
(3)V2O5+6H++2Cl-2VO2++Cl2↑+3H2O
(4)Na3VO4　(VO2)2SO4　(5)作催化劑或催化作用
【加固訓(xùn)練】
稱取6.0 g含H2C2O4·2H2O、KHC2O4和K2SO4的試樣,加水溶解,配成250 mL溶液。量取兩份此溶液各25 mL,分別置于兩個(gè)錐形瓶中。
①第一份溶液中加入酚酞試液,滴加0.25 mol·L-1NaOH溶液至20 mL時(shí),溶液由無色變?yōu)闇\紅色。該溶液被中和的H+的總物質(zhì)的量為________ mol 。?
②第二份溶液中滴加0.10 mol·L-1的酸性高錳酸鉀溶液。
已知:5C2+2Mn+16H+10CO2↑+2Mn2++8H2O
A.KMnO4溶液在滴定過程中作________(填“氧化劑”或“還原劑”),該滴定過程________(填“需要”或“不需要”)另加指示劑。滴至16 mL時(shí)反應(yīng)完全,此時(shí)溶液顏色由________變?yōu)開_______。?
B.若在接近終點(diǎn)時(shí),用少量蒸餾水將錐形瓶沖洗一下,再繼續(xù)滴定至終點(diǎn),則所測結(jié)果________(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。?
C.若在達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)俯視讀數(shù),則所得結(jié)果________(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。?
③原試樣中H2C2O4·2H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________,KHC2O4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。?
【解析】①由H++OH-H2O知,n(H+)=n(OH-)=0.25 mol·L-1×0.02 L=0.005 mol 。②原溶液無色,而KMnO4為紫紅色,所以當(dāng)溶液中的H2C2O4和KHC2O4反應(yīng)完全時(shí),溶液呈淺紫紅色。由得失電子守恒得,n(還)×2=0.10 mol·L-1×0.016 L×5,n(還) =0.004 mol 。③設(shè)6.0 g試樣中H2C2O4·2H2O、KHC2O4的物質(zhì)的量分別為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,解上述兩個(gè)方程式得:n(H2C2O4·2H2O) =0.01 mol,n(KHC2O4)=0.03 mol,H2C2O4·2H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=21%,KHC2O4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=64%。
答案:①0.005?、贏.氧化劑　不需要　無色　淺紫紅色　B.無影響　C.偏小　③21%　64%






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