A.配平后H2O的化學(xué)計量數(shù)為6
B.NH4NO3既是氧化劑又是還原劑
C.該反應(yīng)既是分解反應(yīng)也是氧化還原反應(yīng)
D.氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為5∶3
2.把圖2中的物質(zhì)補充到圖1中,可得到一個完整的氧化還原反應(yīng)的離子方程式(未配平)。
對該氧化還原反應(yīng)的離子方程式,下列說法不正確的是( )
A.IOeq \\al(-,4)是氧化劑,具有氧化性
B.氧化性:MnOeq \\al(-,4)>IOeq \\al(-,4)
C.氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為5∶2
D.若有2個Mn2+參加反應(yīng),則轉(zhuǎn)移10個電子
3.(2023·淮安高三模擬)已知反應(yīng):
①SO2+2Fe3++2H2O===SOeq \\al(2-,4)+2Fe2++W;
②Cr2Oeq \\al(2-,7)+aFe2++bH+―→Cr3++Fe3++H2O (未配平)
下列有關(guān)說法正確的是( )
A.方程式①中W為4OH-
B.還原性強弱:SO2>Fe2+
C.a(chǎn)=6,b=7
D.反應(yīng)Cr2Oeq \\al(2-,7)+3SO2+2H+===2Cr3++3SOeq \\al(2-,4)+H2O不能發(fā)生
4.(2023·鹽城高三期末)Na2S2O3去除酸性廢水中H3AsO3的反應(yīng)機理如圖所示(圖中“HS·”為自由基)。下列說法錯誤的是( )
A.X的化學(xué)式為H2S2
B.HS·反應(yīng)活性較強,不能穩(wěn)定存在
C.步驟Ⅲ反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為8∶1
D.步驟Ⅳ除砷的化學(xué)方程式為3H2S+2H3AsO3===As2S3↓+6H2O
5.一種在恒溫、恒定氣流流速下,催化氧化HCl生產(chǎn)Cl2工藝的主要反應(yīng)機理如圖。下列說法不正確的是( )
A.該過程中Cu元素的化合價發(fā)生變化
B.Cu(OH)Cl、Cu2OCl2均為中間產(chǎn)物
C.Cu(OH)Cl分解生成兩種產(chǎn)物,物質(zhì)X為H2O
D.該過程涉及反應(yīng):2Cu2OCl2+O2eq \(,\s\up7(一定條件))2Cl2+4CuO
6.配平下列離子方程式:
(1)____NOeq \\al(-,2)+____Fe2++____H+===____NO↑+____Fe3++____H2O
(2)____Mn2++____H2O2+____OH-===____MnO2↓+____H2O
(3)____MnO2+____SOeq \\al(2-,3)+____H+===____Mn2++____SOeq \\al(2-,4)+____H2O
7.配平下列反應(yīng)。
(1)____Li2CO3+____C6H12O6+____FePO4===____LiFePO4+____CO↑+____H2O+____CO2↑
(2)____(NH4)2M4O13+____H2eq \(=====,\s\up7(高溫))____M+____NH3+____H2O
(3)____H2S+____NOx===____S+____H2O+____N2
(4)____FeCl3·6H2O+____SOCl2eq \(=====,\s\up7(△))____FeCl3+____SO2↑+____HCl↑
8.(1)[2022·全國甲卷,27(1)]工業(yè)上常用芒硝(Na2SO4·10H2O)和煤粉在高溫下生產(chǎn)硫化鈉,同時生成CO,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)[2022·江蘇,14(1)①]在弱堿性溶液中,F(xiàn)eS與CrOeq \\al(2-,4)反應(yīng)生成Fe(OH)3、Cr(OH)3和單質(zhì)S,其離子方程式為______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
9.立德粉ZnS·BaSO4(也稱鋅鋇白)是一種常用白色顏料。以重晶石(BaSO4)為原料,可按如下工藝生產(chǎn)立德粉:
在回轉(zhuǎn)爐中重晶石被過量的焦炭粉還原為可溶性硫化鋇,該過程的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
回轉(zhuǎn)爐尾氣中含有有毒氣體,生產(chǎn)上可通過水蒸氣變換反應(yīng)將其轉(zhuǎn)化為CO2和一種清潔能源氣體,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________________________________
________________________________________________________________________。
10.氧化還原反應(yīng)在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛,KMnO4、H2O2、Fe(NO3)3是重要的氧化劑。已知在酸性條件下,KMnO4被還原為Mn2+。用所學(xué)知識回答下列問題。
(1)反應(yīng)3H2SO4+2KMnO4+5H2O2===K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O中, 當(dāng)有6 ml H2SO4參加反應(yīng)時,有________ ml還原劑被氧化。
(2)在稀硫酸中,KMnO4能將H2C2O4氧化為CO2。該反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)向Fe(NO3)3溶液中加入Na2SO3溶液,溶液先由棕黃色變?yōu)闇\綠色,過一會兒又變?yōu)樽攸S色,溶液先變?yōu)闇\綠色的離子方程式是_______________________________________
________________________________________________________________________,
又變?yōu)樽攸S色的原因是_________________________________________________________
________________________________________________________________________。
11.(2023·連云港高三檢測)取30.8 g甲酸銅[(HCOO)2Cu]在隔絕空氣的條件下加熱分解,會生成含兩種紅色固體(Cu和Cu2O)的混合物A和混合氣體B;若相同質(zhì)量的甲酸銅在空氣中充分加熱,則生成黑色固體D和CO2、H2O,固體A和D質(zhì)量相差2.4 g。請計算:
(1)紅色固體A中Cu單質(zhì)的物質(zhì)的量為________ ml。
(2)將混合氣體B置于O2中充分燃燒,消耗O2的體積是________ L(換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)。
12.錳廣泛存在于自然界中,工業(yè)可用軟錳礦(主要成分是MnO2)制備錳。
資料:①MnCO3難溶于水,可溶于稀酸。
②在Mn2+催化下,SO2在水溶液中被氧化成H2SO4。
Ⅰ.制備
(1)寫出鋁熱法還原MnO2制備錳的化學(xué)方程式:
________________________________________________________________________。
(2)工業(yè)上制備錳時,會產(chǎn)生大量廢水和錳渣。錳渣煅燒會產(chǎn)生含高濃度SO2的煙氣,可用以下方法處理。
方法一:
①用軟錳礦進行脫硫可生成硫酸錳,從而達到資源的循環(huán)使用。寫出一定條件下利用MnO2進行脫硫的化學(xué)方程式:________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②研究表明,用Fe2+/Fe3+可強化脫硫效果,其過程如圖所示:
過程Ⅰ:……
過程Ⅱ:2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SOeq \\al(2-,4)+4H+
過程Ⅰ的離子方程式:_________________________________________________________
________________________________________________________________________。
方法二:
③用MnCO3進行脫硫,可提高脫硫率。結(jié)合化學(xué)用語解釋原因:________________________
________________________________________________________________________。
Ⅱ.廢水中錳含量的測定
(3)取1 mL廢水置于20 mL磷酸介質(zhì)中,加入HClO4 ,將溶液中的Mn2+氧化為Mn3+,用
c ml·L-1 (NH4)2 Fe(SO4)2溶液進行滴定,達到滴定終點時,滴定管刻度由V0 mL變?yōu)閂1 mL,廢水中錳的含量為______________________________________________________ g·mL-1。
13.(2023·北京,18節(jié)選)以銀錳精礦(主要含Ag2S、MnS、FeS2)和氧化錳礦(主要含MnO2)為原料聯(lián)合提取銀和錳的一種流程示意圖如下。
已知:酸性條件下,MnO2的氧化性強于Fe3+。
(1)“浸錳”過程是在H2SO4溶液中使礦石中的錳元素浸出,同時去除FeS2,有利于后續(xù)銀的浸出;礦石中的銀以Ag2S的形式殘留于浸錳渣中。
②在H2SO4溶液中,銀錳精礦中的FeS2和氧化錳礦中的MnO2發(fā)生反應(yīng),則浸錳液中主要的金屬陽離子有_____________________________________________________。
(2)“浸銀”時,使用過量FeCl3、HCl和CaCl2的混合液作為浸出劑,將Ag2S中的銀以[AgCl2]-
形式浸出。
①將“浸銀”反應(yīng)的離子方程式補充完整:
eq \x( )Fe3++Ag2S+eq \x( )__________eq \x( )____________+2[AgCl2]-+S
(3)“沉銀”過程中需要過量的鐵粉作為還原劑。
①該步反應(yīng)的離子方程式有_______________________________________________。
第5練 氧化還原反應(yīng)方程式的配平及計算
1.A [5NH4NO3===2HNO3+4N2↑+9H2O,A錯誤;NH4NO3中NHeq \\al(+,4)所含N元素價態(tài)升高,部分NOeq \\al(-,3)所含N元素價態(tài)降低,則NH4NO3既是氧化劑又是還原劑,B正確;該反應(yīng)中反應(yīng)物只有一種,則屬于分解反應(yīng),該反應(yīng)中含有變價元素,則屬于氧化還原反應(yīng),C正確;氧化產(chǎn)物(eq \(5N,\s\up6(-3))Heq \\al(+,4)→eq \f(5,2)eq \(N,\s\up6(0))2)和還原產(chǎn)物(eq \(3N,\s\up6(+5))Oeq \\al(-,3)→eq \f(3,2)eq \(N,\s\up6(0))2)的物質(zhì)的量之比為eq \f(5,2)∶eq \f(3,2)=5∶3,D正確。]
2.B [由題干信息得到該離子方程式為5IOeq \\al(-,4)+2Mn2++3H2O===2MnOeq \\al(-,4)+5IOeq \\al(-,3)+6H+,IOeq \\al(-,4)中的碘元素在反應(yīng)中化合價降低,得電子,作氧化劑,具有氧化性,故A正確;根據(jù)反應(yīng)方程式可知,該反應(yīng)的氧化劑是IOeq \\al(-,4),氧化產(chǎn)物是MnOeq \\al(-,4),則氧化性強弱順序是IOeq \\al(-,4)>MnOeq \\al(-,4),故B錯誤;根據(jù)方程式可知:氧化劑碘酸根離子和還原劑錳離子的物質(zhì)的量之比為5∶2,故C正確;根據(jù)離子方程式可知,有2個 Mn2+參加反應(yīng)時,轉(zhuǎn)移電子的個數(shù)是10,故D正確。]
3.B [根據(jù)原子守恒并結(jié)合離子方程式兩邊離子所帶電荷總數(shù)相等可知,反應(yīng)①為SO2+2Fe3++2H2O===SOeq \\al(2-,4)+2Fe2++4H+,W為4H+,A錯誤;由反應(yīng)①可知,還原性:SO2>Fe2+,B正確;反應(yīng)②中,根據(jù)得失電子守恒可得,Cr2Oeq \\al(2-,7)和Cr3+對應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)分別為1、2,F(xiàn)e2+和Fe3+對應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)均為6,則a=6,再結(jié)合離子方程式兩邊離子所帶電荷總數(shù)相等可得,b=14,C錯誤;Cr2Oeq \\al(2-,7)具有強氧化性,SO2具有還原性,且由①、②可知氧化性:Cr2Oeq \\al(2-,7)>SOeq \\al(2-,4),則Cr2Oeq \\al(2-,7)能將SO2氧化為SOeq \\al(2-,4),即反應(yīng)Cr2Oeq \\al(2-,7)+3SO2+2H+===2Cr3++3SOeq \\al(2-,4)+H2O能發(fā)生,D錯誤。]
4.C [S2Oeq \\al(2-,3)經(jīng)過“途徑Ⅰ”的除砷過程可描述為:S2Oeq \\al(2-,3)與氫離子在紫外線照射條件下可以生成HS·,兩個HS·可以結(jié)合生成H2S2,H2S2分解得到S8和H2S,H2S與H3AsO3發(fā)生反應(yīng)生成As2S3,X的化學(xué)式為H2S2,故A正確;HS·反應(yīng)活性較強,在強酸性或強堿性溶液中均不能大量存在,故B正確;步驟Ⅲ反應(yīng)中H2S2分解得到S8和H2S,化學(xué)方程式為8H2S2===S8+8H2S,S元素化合價部分由-1價上升到0價,又部分由-1價下降到-2價,H2S2既是氧化劑也是還原劑,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶1,故C錯誤;步驟Ⅳ中,H2S與H3AsO3發(fā)生反應(yīng)生成As2S3,化學(xué)方程式為3H2S+2H3AsO3===As2S3↓+6H2O,故D正確。]
5.A [由反應(yīng)歷程圖可知,該過程中含 Cu化合物CuO、Cu(OH)Cl、Cu2OCl2中Cu元素的化合價均為+2價,即保持不變,A項不正確;由反應(yīng)歷程圖可知,反應(yīng)前加入了CuO,CuO與HCl反應(yīng)轉(zhuǎn)化為Cu(OH)Cl,然后Cu(OH)Cl分解為Cu2OCl2和H2O,Cu2OCl2與O2反應(yīng)又生成了CuO,則CuO為催化劑,Cu(OH)Cl、Cu2OCl2均為中間產(chǎn)物,B、C項正確;由反應(yīng)歷程圖可知,該過程涉及Cu2OCl2與O2反應(yīng)生成CuO和Cl2的反應(yīng),根據(jù)氧化還原反應(yīng)配平可得2Cu2OCl2+O2eq \(,\s\up7(一定條件))2Cl2+4CuO,D項正確。]
6.(1)1 1 2 1 1 1 (2)1 1 2 1 2 (3)1 1 2 1 1 1
7.(1)6 1 12 12 6 6 6 (2)1 12 4 2 13 (3)2x
2 2x 2x 1 (4)1 6 1 6 12
8.(1)Na2SO4·10H2O+4Ceq \(=====,\s\up7(高溫))Na2S+4CO↑+10H2O
(2)FeS+CrOeq \\al(2-,4)+4H2O===Fe(OH)3+Cr(OH)3+S+2OH-
9.BaSO4+4Ceq \(=====,\s\up7(900~1 200 ℃))BaS+4CO↑ CO+H2O(g)eq \(=====,\s\up7(高溫))CO2+H2
解析 由流程圖中經(jīng)浸出槽后得到凈化的BaS溶液以及回轉(zhuǎn)爐尾氣中含有毒氣體可知,在回轉(zhuǎn)爐中BaSO4與過量的焦炭粉反應(yīng)生成可溶性的BaS和CO;生產(chǎn)上可通過水蒸氣變換反應(yīng)除去回爐中的有毒氣體CO,即CO與H2O(g)反應(yīng)生成CO2和H2。
10.(1)10 (2)2MnOeq \\al(-,4)+5H2C2O4+6H+===10CO2↑+2Mn2++8H2O (3)2Fe3++SOeq \\al(2-,3)+H2O===2Fe2++SOeq \\al(2-,4)+2H+ H+與NOeq \\al(-,3)組成的硝酸把Fe2+氧化成Fe3+
解析 (1)反應(yīng)中,H2O2中氧元素化合價從-1價升高為0價,是還原劑,且每3 ml H2SO4參加反應(yīng),有5 ml H2O2被氧化,故當(dāng)有6 ml H2SO4參加反應(yīng)時,有10 ml H2O2被氧化。(2)在稀硫酸中,KMnO4能將H2C2O4氧化為CO2,自身被還原為MnSO4,根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒、原子守恒可知,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2MnOeq \\al(-,4)+5H2C2O4+6H+===10CO2↑+2Mn2++8H2O。(3)向Fe(NO3)3溶液中加入Na2SO3溶液,溶液先由棕黃色變?yōu)闇\綠色,是因為鐵離子和亞硫酸根離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成亞鐵離子導(dǎo)致溶液呈淺綠色;酸性條件下,硝酸根離子具有強氧化性,能將亞鐵離子氧化成鐵離子,使溶液又變?yōu)樽攸S色。
11.(1)0.1 (2)2.8
解析 30.8 g甲酸銅的物質(zhì)的量為eq \f(30.8 g,154 g·ml-1)=0.2 ml,由題意可知,甲酸銅在隔絕空氣的條件下加熱分解生成銅和氧化亞銅,在空氣中充分加熱生成氧化銅,設(shè)銅的物質(zhì)的量為x ml、氧化亞銅的物質(zhì)的量為y ml,由銅原子守恒可得:x+2y=0.2 ml,由固體A和D質(zhì)量相差2.4 g可得:0.2×80-64x-144y=2.4,解得x=0.1、y=0.05;由得失電子守恒可知,甲酸銅在隔絕空氣的條件下加熱分解生成二氧化碳的物質(zhì)的量為eq \f(2×0.1 ml+1×0.05 ml×2,2)=0.15 ml,由碳原子個數(shù)守恒可知一氧化碳的物質(zhì)的量為0.2 ml×2-0.15 ml=0.25 ml,則反應(yīng)的化學(xué)方程式為4(HCOO)2Cueq \(=====,\s\up7(△))2Cu+Cu2O+5CO↑+3CO2↑+4H2O。(1)由分析可知,紅色固體A中銅單質(zhì)的物質(zhì)的量為0.1 ml。(2)混合氣體B中一氧化碳的物質(zhì)的量為0.25 ml,則混合氣體B在氧氣中充分燃燒,消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣的體積為0.25 ml×eq \f(1,2)×22.4 L·ml-1=2.8 L。
12.(1)4Al+3MnO2eq \(=====,\s\up7(高溫))3Mn+2Al2O3
(2)①MnO2+SO2eq \(=====,\s\up7(一定條件))MnSO4 ②2Fe2++MnO2+4H+===Mn2++2Fe3++2H2O ③溶液中存在平衡:MnCO3(s)Mn2++COeq \\al(2-,3),COeq \\al(2-,3)消耗溶液中的H+,促進SO2溶解:SO2+H2OH2SO3H++HSOeq \\al(-,3),Mn2+有催化作用,可促進反應(yīng)2SO2+O2+2H2Oeq \(=====,\s\up7(Mn2+))2H2SO4發(fā)生 (3)55c(V1-V0)×10-3
解析 (2)②據(jù)圖可知過程Ⅰ中MnO2被Fe2+還原生成Mn2+,F(xiàn)e2+被氧化為Fe3+,根據(jù)電子守恒和元素守恒可得離子方程式為2Fe2++MnO2+4H+===Mn2++2Fe3++2H2O。(3)滴定時發(fā)生反應(yīng)Fe2++Mn3+===Fe3++Mn2+,所以n(Mn)=n(Mn3+)=n(Fe2+)=c(V1-V0)×10-3 ml,所取廢水為1 mL,所以廢水中錳的含量為55c(V1-V0)×10-3 g·mL-1。
13.(1)②Fe3+、Mn2+ (2)①2 4 Cl- 2 Fe2+
(3)①2[AgCl2]-+Fe===Fe2++2Ag+4Cl-、2Fe3++Fe===3Fe2+
解析 (1)②根據(jù)信息,在H2SO4溶液中二氧化錳可將Fe2+氧化為Fe3+,自身被還原為Mn2+,則浸錳液中主要的金屬陽離子有Fe3+、Mn2+。(3)①鐵粉可將[AgCl2]-還原為單質(zhì)銀,過量的鐵粉還可以與鐵離子發(fā)生反應(yīng),因此離子方程式為2[AgCl2]-+Fe===Fe2++2Ag+4Cl-、2Fe3++Fe===3Fe2+。

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