
1.掌握氧化還原反應的基本規(guī)律及應用。2.能利用“電子守恒”規(guī)律進行氧化還原反應的簡單計算。
考點一 先后規(guī)律及應用
考點二 價態(tài)規(guī)律及應用
考點三 守恒規(guī)律及應用
因為氧化性 (H+)>Cl2,所以Cl2不能氧化Mn2+
因為氧化性Fe3+>I2,所以I2和Fe反應生成FeI2
Fe3+把SO2氧化成H2SO4,F(xiàn)e3+被還原為Fe2+,所以溶液由棕黃
在酸性條件下,Cl-也還原
1.向含S2-、Fe2+、Br-、I-的溶液中通入Cl2,按先后順序依次寫出發(fā)生反應的離子方程式: 、 、 、 。
Cl2+S2-===S↓+2Cl-
Cl2+2I-===I2+2Cl-
Cl2+2Fe2+===2Fe3++2Cl-
Cl2+2Br-===Br2+2Cl-
2.向100 mL 1 ml·L-1的FeBr2溶液中通入標準狀況下的Cl2,當通入Cl2的體積分別為(1)1.12 L (2)2.24 L (3)4.48 L,寫出反應的離子方程式:(1) ;(2) ;(3) 。
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
2Fe2++2Br-+2Cl2===2Fe3++Br2+4Cl-
2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++2Br2+6Cl-
向a ml FeBr2中通入x ml Cl2時,先后發(fā)生的反應為①Cl2+2Fe2+===2Fe3++2Cl-?、贑l2+2Br-===Br2+2Cl-。如果用數(shù)軸表示如下:
1.已知2Fe3++2I-===I2+2Fe2+、2Fe2++Br2===2Br-+2Fe3+?,F(xiàn)向含有FeBr2、FeI2的溶液中通入一定量的氯氣,再向反應后的溶液中滴加少量的KSCN溶液,結(jié)果溶液變?yōu)榧t色,則下列敘述中正確的是①氧化性:Br2>Fe3+>I2②原溶液中Br-一定被氧化③通入氯氣后,原溶液中的Fe2+一定被氧化④不能確定通入氯氣后的溶液中是否還存在Fe2+⑤若取少量所得溶液,加入CCl4后靜置,向上層溶液中加入足量的AgNO3溶液,只產(chǎn)生白色沉淀,說明原溶液中Fe2+、Br-均被完全氧化A.①②③④B.①③④⑤C.②④⑤D.①②③④⑤
解析 由已知的兩個化學方程式及同一個反應中氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性可知,氧化性:Fe3+>I2、Br2>Fe3+,故①正確;向溶液中滴加KSCN溶液,溶液變?yōu)榧t色說明溶液中含有Fe3+,則說明溶液中無I-存在,又因為氧化性:Cl2>Br2>Fe3+>I2,氯氣的量不確定,則Br-不一定被氧化,故②錯誤,③正確;由上述分析可知溶液中存在Fe3+,但不能確定所有的Fe2+均被氧化為Fe3+,故④正確;上層溶液中若含Br-,則產(chǎn)生淡黃色沉淀,若含I-,則產(chǎn)生黃色沉淀,由題知只產(chǎn)生白色沉淀,則說明溶液中含Cl-不含Br-和I-,即溶液中的Fe2+、Br-均被完全氧化,故⑤正確。
2.向含F(xiàn)e2+、I-、Br-的溶液中通入過量的氯氣,溶液中四種粒子的物質(zhì)的量變化如圖所示,已知:b-a=5,線段Ⅳ表示一種含氧酸,且Ⅰ和Ⅳ表示的物質(zhì)中含有相同的元素。下列說法不正確的是
A.線段Ⅱ表示Fe2+的變化情況B.線段Ⅳ發(fā)生反應的離子方程式為 I2+5Cl2+12OH-===2 +10Cl-+6H2OC.根據(jù)圖像可計算a=6D.原溶液中c(Fe2+)∶c(I-)∶c(Br-)=2∶1∶3
解析 向僅含F(xiàn)e2+、I-、Br-的溶液中通入適量氯氣,還原性:I->Fe2+>Br-,首先發(fā)生反應:2I-+Cl2===I2+2Cl-,I-反應完畢,再發(fā)生反應:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,F(xiàn)e2+反應完畢,又發(fā)生反應:2Br-+Cl2===Br2+2Cl-,故線段Ⅰ代表I-的變化情況,線段Ⅱ代表Fe2+的變化情況,線段Ⅲ代表Br-的變化情況,故A正確;
根據(jù)反應離子方程式可知溶液中n(I-)=2n(Cl2)=2 ml,溶液中n(Fe2+)=2n(Cl2)=2×(3 ml-1 ml)=4 ml,F(xiàn)e2+反應完畢,根據(jù)電荷守恒可知n(I-)+n(Br-)=2n(Fe2+),故n(Br-)=2n(Fe2+)-n(I-)=2×4 ml-2 ml=6 ml,根據(jù)2Br-+Cl2===Br2+2Cl-可知,溴離子反應需要氯氣的物質(zhì)的量為3 ml,故a=3+3=6,故C正確;根據(jù)以上分析,原溶液中c(Fe2+)∶c(I-)∶c(Br-)=4∶2∶6=2∶1∶3,故D正確。
1.價態(tài)歸中規(guī)律思維模型含不同價態(tài)的同種元素的物質(zhì)間發(fā)生氧化還原反應時,該元素價態(tài)的變化一定遵循“高價+低價―→中間價”,而不會出現(xiàn)交叉現(xiàn)象。簡記為“兩相靠,不相交”。例如,不同價態(tài)硫之間可以發(fā)生的氧化還原反應是
注:不會出現(xiàn)⑤中H2S轉(zhuǎn)化為SO2而H2SO4轉(zhuǎn)化為S的情況。
2.歧化反應規(guī)律思維模型“中間價―→高價+低價”。具有多種價態(tài)的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可發(fā)生歧化反應,如:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。3.應用(1)判斷同種元素不同價態(tài)物質(zhì)間發(fā)生氧化還原反應的可能性,如濃H2SO4與SO2不發(fā)生反應。(2)根據(jù)化合價判斷反應體系中的氧化劑、還原劑及氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物。如對于反應6HCl+NaClO3===NaCl+3Cl2↑+3H2O中,氧化劑為NaClO3,還原劑為HCl,氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物都為Cl2。
(1)向濃H2SO4中通入H2S氣體,1 ml濃H2SO4轉(zhuǎn)移電子數(shù)可能是6NA,也可能是2NA( )錯因:_______________________________________________________________。(2)1 ml Cl2與Ca(OH)2完全反應,轉(zhuǎn)移電子數(shù)是2NA( )錯因:_____________________________________________________________。
若轉(zhuǎn)移6NA,此時H2S轉(zhuǎn)化為SO2,濃H2SO4轉(zhuǎn)化為S,不會出現(xiàn)這
Cl2和Ca(OH)2反應,Cl2既是氧化劑又是還原劑,應轉(zhuǎn)移1 ml
(3)1 ml KClO3與足量的濃鹽酸反應,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為6NA( )錯因:______________。(4)SO2的還原性較強,而濃硫酸具有很強的氧化性,所以濃硫酸不能干燥SO2氣體( )錯因:__________________________________________________________________________________________。
SO2中硫元素化合價為+4價,濃H2SO4中硫元素化合價為+6價,
兩者不發(fā)生反應,可用濃硫酸干燥SO2
1.(2020·合肥調(diào)研)已知G、Q、X、Y、Z均為含氯元素的化合物,在一定條件下有下列轉(zhuǎn)化關(guān)系(未配平):①G―→Q+NaCl
③Y+NaOH―→G+Q+H2O④Z+NaOH―→Q+X+H2O這五種化合物中Cl元素化合價由低到高的順序是A.G、Y、Q、Z、X B.X、Z、Q、G、YC.X、Z、Q、Y、G D.G、Q、Y、Z、X
解析 由①得出Q中價態(tài)高于G,因為G必介于Q和-1價的氯元素之間,-1價為氯元素的最低價;將該結(jié)論引用到③,Y介于Q與G之間,故有Q價態(tài)高于Y,Y價態(tài)高于G;分析②:H2O中的H元素化合價降低,則Q中的氯元素轉(zhuǎn)變?yōu)閄中的氯元素,化合價必升高,則得出X價態(tài)高于Q;最后分析④:Z介于Q、X之間,則X價態(tài)高于Z,Z價態(tài)高于Q。
2.氯氣跟氫氧化鉀溶液在一定條件下發(fā)生如下反應:Cl2+KOH―→KX+KY+H2O(未配平),KX在一定條件下能自身反應:KX―→KY+KZ(未配平,KY與KZ的物質(zhì)的量比為1∶3),以上KX、KY、KZ均是含氯元素的一元酸的鉀鹽,由以上條件推知在KX中氯元素的化合價是A.+1 B.+3 C.+5 D.+7
解析 反應:Cl2+KOH―→KX+KY+H2O是Cl2的歧化反應,KX、KY中的氯元素分別顯正價和-1價;由于KX也發(fā)生歧化反應:KX―→KY+KZ,可斷定KY為KCl,化合價高低:KZ中Cl>KX中Cl(均為正價)。假設KX中Cl元素為+a價,KZ中Cl元素的化合價為+b價,依據(jù)得失電子守恒原理及KX―→KY+3KZ,有a+1=3(b-a),把a=1、a=3、a=5代入上式討論,可知a=5時,b=7符合題意。則KX中Cl元素的化合價為+5。
3.(2019·鄭州第二次測評)LiAlH4是重要的儲氫材料,可與水發(fā)生反應:LiAlH4+2H2O===LiAlO2+4H2↑。下列說法中正確的是A.氫氣既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物B.LiAlH4既是氧化劑又是還原劑C.若生成標準狀況下4.48 L H2,則轉(zhuǎn)移0.4 ml電子D.還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為2∶1
解析 由反應方程式可知,LiAlH4中H由-1價升高為0價,被氧化,是還原劑,H2O中H由+1價降為0價,被還原,是氧化劑,氫氣既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物,A項正確、B項錯誤;由反應方程式可知,1 ml LiAlH4反應,轉(zhuǎn)移4 ml電子,生成4 ml H2,若生成標準狀況下4.48 L(即0.2 ml)H2,則轉(zhuǎn)移0.2 ml電子,C項錯誤;LiAlH4為還原劑,水為氧化劑,還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為1∶2,D項錯誤。
4.某科研團隊研究發(fā)現(xiàn)硼氫化鈉(NaBH4)在催化劑Ru表面與水反應可生成H2,其反應機理如圖所示
根據(jù)以上信息判斷,下列敘述錯誤的是A.過程①至過程④中硼元素的化合價不變B.X是H3BO3,H3BO3和BH3兩分子中H的化合價相等C.過程③和過程④各產(chǎn)生1 ml H2時轉(zhuǎn)移的電子數(shù)不相等 ml NaBH4的還原能力與標準狀況下22.4 L H2的還原能力相當(還 原能力即生成H+失去電子的量)
由圖示可知,過程③中產(chǎn)生1 ml H2時轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為NA,過程④產(chǎn)生1 ml H2時轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA,兩者不相等,C正確;
NaBH4中H為-1價,0.25 ml NaBH4生成H+失去的電子物質(zhì)的量2×4×0.25 ml=2 ml,故兩者還原能力相當,D正確。
5.(1)根據(jù)反應KClO3+6HCl(濃)===3Cl2↑+KCl+3H2O可知,每生成3 ml Cl2轉(zhuǎn)移 ml e-。
解析 該反應屬于同種元素之間的氧化還原反應,生成物3個Cl2分子中,有1個Cl原子來源于KClO3,另外5個Cl原子來源于HCl,所以每生成3 ml Cl2轉(zhuǎn)移電子5 ml。
(2)2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,每產(chǎn)生1 ml氧氣轉(zhuǎn)移 ml e-。
解析 Na2O2中的氧由-1到-2、0價,故每生成1 ml O2轉(zhuǎn)移2 ml e-。
(3)已知將過氧化鈉加入硫酸亞鐵鹽溶液中發(fā)生反應:4Fe2++4Na2O2+6H2O===4Fe(OH)3↓+O2↑+8Na+,每4 ml Na2O2發(fā)生反應轉(zhuǎn)移 ml e-。
解析 化合價升高總數(shù):4Fe2+―→4Fe3+,化合價升高4,對于4 ml Na2O2,其中1 ml Na2O2中的氧由-1到0價,化合價升高2,總數(shù)為6;化合價降低總數(shù):3 ml Na2O2中的氧由-1到-2價,降低總數(shù)為6,所以每4 ml Na2O2發(fā)生反應轉(zhuǎn)移6 ml電子。
1.對于氧化還原反應的計算,要根據(jù)氧化還原反應的實質(zhì)——反應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,可以拋開繁瑣的反應過程,可不寫化學方程式,不追究中間反應過程,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方面進行整體思維,便可迅速獲得正確結(jié)果。
2.守恒法解題的思維流程(1)找出氧化劑、還原劑及相應的還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物。(2)找準一個原子或離子得失電子數(shù)(注意化學式中粒子的個數(shù))。(3)根據(jù)題中物質(zhì)的物質(zhì)的量和得失電子守恒列出等式。n(氧化劑)×變價原子個數(shù)×化合價變化值(高價-低價)=n(還原劑)×變價原子個數(shù)×化合價變化值(高價-低價)。
用0.100 0 ml·L-1K2Cr2O7標準溶液滴定溶液中的FeSO4至終點,消耗標準溶液20.00 mL。已知: +Fe2++H+―→Fe3++Cr3++H2O(未配平)。求溶液含有的Fe2+的物質(zhì)的量。(1)找出氧化劑( )及還原產(chǎn)物( )、還原劑( )及氧化產(chǎn)物( )。(2)確定一個原子或離子得失電子數(shù):每個Cr原子得到3個電子,每個Fe2+失去1個電子。
(3)根據(jù)得電子總數(shù)等于失電子總數(shù)列等式計算:n(氧化劑)×變價原子數(shù)×化合價變化值=n(還原劑)×變價原子數(shù)×化合價變化值即: ,得n(Fe2+)=0.012 ml。
0.100 0 ml·L-1×0.02 L×2×3=n(Fe2+)×1×1
題組一 確定元素價態(tài)或物質(zhì)組成
1.現(xiàn)有24 mL濃度為0.05 ml·L-1的Na2SO3溶液恰好與20 mL濃度為0.02 ml·L-1的K2Cr2O7溶液完全反應。已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化為Na2SO4,則元素Cr在還原產(chǎn)物中的化合價為A.+2 B.+3 C.+4 D.+5
解析 題目中指出被還原的元素是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元素的化合價從+4→+6;而Cr元素的化合價將從+6→+n(設化合價為+n)。根據(jù)氧化還原反應中得失電子守恒規(guī)律,有0.05 ml·L-1×0.024 L×(6-4)=0.02 ml·L-1×0.020 L×2×(6-n),解得n=3。
2.Na2Sx在堿性溶液中可被NaClO氧化為Na2SO4,而NaClO被還原為NaCl,若反應中Na2Sx與NaClO的物質(zhì)的量之比為1∶16,則x的值為A.2 B.3 C.4 D.5
解析 本題考查在氧化還原反應中利用得失電子守恒進行相關(guān)的計算。
題組二 多元素之間得失電子守恒問題
3.在反應3BrF3+5H2O===9HF+Br2+HBrO3+O2↑中,若有5 ml H2O參加反應,被水還原的溴為
4.在P+CuSO4+H2O―→Cu3P+H3PO4+H2SO4(未配平)的反應中,7.5 ml CuSO4可氧化P的物質(zhì)的量為 ml。生成1 ml Cu3P時,參加反應的P的物質(zhì)的量為 ml。
解析 設7.5 ml CuSO4氧化P的物質(zhì)的量為x;生成1 ml Cu3P時,被氧化的P的物質(zhì)的量為y根據(jù)得失電子守恒得:7.5 ml×(2-1)=x×(5-0)x=1.5 ml1 ml×3×(2-1)+1 ml×[0-(-3)]=y(tǒng)×(5-0)y=1.2 ml所以參加反應的P的物質(zhì)的量為1.2 ml+1 ml=2.2 ml。
題組三 多步反應得失電子守恒問題
5.取x g銅鎂合金完全溶于濃硝酸中,反應過程中硝酸被還原只產(chǎn)生8 960 mL的NO2氣體和672 mL的N2O4氣體(均已折算為標準狀況),在反應后的溶液中加入足量的氫氧化鈉溶液,生成沉淀質(zhì)量為17.02 g。則x等于
x g=17.02 g-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x g=17.02 g-0.46 ml×17 g·ml-1=9.20 g。
6.足量銅與一定量濃硝酸反應,得到硝酸銅溶液和NO2、N2O4、NO的混合氣體,將這些氣體與1.68 L O2(標準狀況)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5 ml·L-1 NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,則消耗NaOH溶液的體積是A.60 mL B.45 mL C.30 mL D.15 mL
則Cu失去的電子數(shù)與O2得到的電子數(shù)相等。
根據(jù)質(zhì)量守恒及NaOH和Cu(NO3)2的反應可得關(guān)系式:n(NaOH)=2n[Cu(NO3)2]=2n(Cu)=0.3 ml,
有的試題反應過程多,涉及的氧化還原反應也多,數(shù)量關(guān)系較為復雜,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,則解題就變得很簡單。解這類試題時,注意不要遺漏某個氧化還原反應,要理清具體的反應過程,分析在整個反應過程中化合價發(fā)生變化的元素得電子數(shù)目和失電子數(shù)目。
A.+4 B.+5 C.+6 D.+7
2.[2016·全國卷Ⅰ,28(5)]“有效氯含量”可用來衡量含氯消毒劑的消毒能力,其定義是:每克含氯消毒劑的氧化能力相當于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量為 。(計算結(jié)果保留兩位小數(shù))
解析 NaClO2在殺菌消毒的過程中被還原為Cl-,則1 ml NaClO2得到電子的物質(zhì)的量為4 ml,1 ml Cl2被還原為Cl-時得到電子的物質(zhì)的量為2 ml,故1 g NaClO2得到電子的物質(zhì)的量為 ml,根據(jù)“有效氯含量”的定義可知,NaClO2的有效氯含量為1.57。
3.[2016·全國卷Ⅲ,28(2)]欲使3 ml的VO2+變?yōu)? ,則需要氧化劑KClO3至少為 ml。
4.[2016·全國卷Ⅱ,26(5)節(jié)選]聯(lián)氨(N2H4)可用于處理高壓鍋爐水中的氧,防止鍋爐被腐蝕。理論上1 kg的聯(lián)氨可除去水中溶解的O2 kg。
1.下列反應中,氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物為同一種物質(zhì)的是A.KClO3+6HCl===KCl+3Cl2↑+3H2OB.2Na+2H2O===2NaOH+H2↑C.2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑D.I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6
解析 KClO3+6HCl===KCl+3Cl2↑+3H2O,反應中KClO3中Cl元素的化合價由+5降低為0,HCl中Cl元素的化合價由-1升高為0,Cl2既是氧化產(chǎn)物也是還原產(chǎn)物,故選A;2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,反應中Na元素的化合價升高,NaOH為氧化產(chǎn)物,H元素的化合價降低,氫氣為還原產(chǎn)物,故不選B;2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,反應中Na2O2中O元素的化合價由-1升高到0,氧化產(chǎn)物是氧氣,O元素的化合價由-1降低到-2,還原產(chǎn)物為氫氧化鈉,故不選C;
2.潔廁靈和“84”消毒液混合使用時發(fā)生反應:NaClO+2HCl===NaCl+Cl2↑+H2O,生成有毒的氯氣。下列說法正確的是A.84消毒液的有效成分是HClB.氯氣既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物,氯化鈉是還原產(chǎn)物C.HCl只表現(xiàn)還原性D.若有0.1 ml HCl被氧化,生成的氯氣在標準狀況下的體積約為2.24 L
解析 NaClO+2HCl===NaCl+Cl2↑+H2O,反應中NaClO中的Cl元素化合價由+1降低到0,HCl中的Cl元素化合價由-1升高到0,則NaClO為氧化劑,HCl是還原劑,Cl2既是氧化產(chǎn)物也是還原產(chǎn)物,NaCl是鹽酸顯酸性的產(chǎn)物,鹽酸在該反應中既顯酸性又顯還原性。84消毒液是利用其氧化性使蛋白質(zhì)變性從而起到殺菌消毒的目的,根據(jù)反應方程式分析,NaClO為氧化劑,則84消毒液的有效成分是NaClO,故A錯誤;根據(jù)分析,氯氣既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物,氯化鈉是鹽酸顯酸性的產(chǎn)物,故B錯誤;
根據(jù)分析,HCl在該反應中既顯酸性又顯還原性,故C錯誤;若有0.1 ml HCl被氧化,生成的氯氣的物質(zhì)的量為0.1 ml,在標準狀況下的體積約為22.4 L·ml-1×0.1 ml=2.24 L,故D正確。
3.已知三個氧化還原反應:①2FeCl3+2KI===2FeCl2+2KCl+I2,②2FeCl2+Cl2===2FeCl3,③2KMnO4+16HCl(濃)===2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑。若某溶液中有Fe2+、I-、Cl-共存,要將I-氧化除去而不氧化Fe2+和Cl-,則可加入的試劑是A.Cl2 B.KMnO4 C.FeCl3 D.HCl
KMnO4能將Fe2+、I-和Cl-氧化,故B錯誤;FeCl3能氧化除去I-而不影響Fe2+和Cl-,故C正確;HCl與三種離子均不反應,故D錯誤。
解析?、傧騅MnO4晶體上滴加濃鹽酸,產(chǎn)生黃綠色的氣體,氣體為氯氣,可知發(fā)生的反應為2KMnO4+16HCl(濃)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,Mn元素的化合價降低,Cl元素的化合價升高,KMnO4為氧化劑,HCl為還原劑;②向FeCl2溶液中通入少量的實驗①產(chǎn)生的氣體,溶液變黃色,可知發(fā)生的反應為Cl2+2FeCl2===2FeCl3,F(xiàn)e元素的化合價升高,Cl元素的化合價降低,Cl2為氧化劑,F(xiàn)eCl2為還原劑;③取實驗②生成的溶液滴在淀粉-KI試紙上,試紙變藍色,可知Fe3+與KI反應生成I2,反應的化學方程式為2FeCl3+2KI===2FeCl2+I2+2KCl,
Fe元素的化合價降低,I元素的化合價升高,F(xiàn)eCl3為氧化劑,KI為還原劑;結(jié)合氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性來解答。上述實驗中均含元素的化合價變化,則發(fā)生的反應都是氧化還原反應,有三個氧化還原反應,A錯誤;
實驗①生成的氣體為氯氣,氧化性:Cl2>I2,Cl2能與KI發(fā)生反應:Cl2+2KI===2KCl+I2,氯氣能使?jié)駶櫟牡矸?KI試紙變藍,C錯誤;實驗②中Fe元素的化合價升高,只可以證明Fe2+有還原性,D錯誤。
5.(2020·山西省陽泉一中模擬)已知下列實驗事實:①Cr2O3固體既能溶于KOH溶液得到KCrO2溶液,又能溶于硫酸得到Cr2(SO4)3溶液②向KCrO2溶液中滴加H2O2溶液,再酸化,可得K2Cr2O7溶液③將K2Cr2O7溶液滴加到淀粉和KI的混合溶液中,溶液變藍下列判斷正確的是A.化合物KCrO2中鉻元素為+3價B.實驗①不能證明Cr2O3是兩性氧化物C.實驗②證明H2O2既有氧化性又有還原性D.實驗③證明氧化性: M2+,加入鐵粉后,先與Fe3+反應,后與M2+反應。加入鐵粉后,先與Fe3+反應,混合溶液中n(Fe3+)=1 ml·L-1×0.1 L×2=0.2 ml,則:當a≤0.1時,F(xiàn)e粉只能將Fe3+還原,A正確;當0.1≤aM;R+O2―→L+H2O,O2是氧化劑,R是還原劑,L是氧化產(chǎn)物,氮元素化合價:L>R;由R+L―→X+H2O反應式可知,X中氮的化合價介于R和L之間,又由于L>R,因此L>X>R,題干信息:物質(zhì)L中氮元素的化合價比物質(zhì)M中氮元素的化合價低,M>L,五種化合物中氮元素化合價由高到低的順序:Q>M>L>X>R;HNO3中N元素的化合物+5,是N元素中化合價最高的,在五種物質(zhì)中,Q中N元素的化合價最高,所以Q為硝酸。
(2)某同學寫出下面不同價態(tài)的氮的化合物相互轉(zhuǎn)化關(guān)系(未配平),其中你認為一定不能實現(xiàn)的是 。A.NO+HNO3―→N2O3+H2OB.NH3+NO―→HNO2+H2OC.N2O4+H2O―→HNO3+HNO2
解析 NO中N元素為+2價,HNO3中N元素為+5價,N2O3中N元素為+3價,+3介于+2和+5之間,可以發(fā)生歸中反應,A可以實現(xiàn);NH3中N元素為-3價,NO中N元素為+2價,而HNO2中N元素為+3價,+3>+2>-3,B不可能實現(xiàn);N2O4中N元素為+4價,HNO3中N元素為+5價,HNO2中N元素為+3價,+4介于+3和+5之間,可以發(fā)生歧化反應,C可以實現(xiàn)。
13.已知幾種離子的還原能力強弱順序為I->Fe2+>Br-,現(xiàn)有200 mL混合溶液中含F(xiàn)eI2、FeBr2各0.10 ml,向其中逐滴滴入氯水(假定Cl2分子只與溶質(zhì)離子反應,不考慮其他反應)(1)若氯水中有0.15 ml Cl2被還原,則所得溶液中含有的陰離子主要是 ,剩余Fe2+的物質(zhì)的量為 。
解析 根據(jù)還原劑的還原性順序可知,發(fā)生的反應依次為2I-+Cl2===I2+2Cl-、2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-、2Br-+Cl2===Br2+2Cl-,若氯水中有0.15 ml Cl2被還原,則被氧化的是0.2 ml碘離子和0.1 ml亞鐵離子,因此所得溶液中含有的陰離子主要是Br-、Cl-,剩余Fe2+的物質(zhì)的量為0.2 ml-0.1 ml=0.1 ml。
解析 若原溶液中Br-有一半被氧化,則溶液中的碘離子和亞鐵離子已經(jīng)全部被氧化,則根據(jù)電子得失守恒可知共消耗Cl2的物質(zhì)的量為 =0.25 ml;若最終所得溶液為400 mL,其中鐵離子的物質(zhì)的量濃度為 =0.50 ml·L-1。
(2)若原溶液中Br-有一半被氧化,共消耗Cl2的物質(zhì)的量為 ,若最終所得溶液為400 mL,其中主要陽離子及其物質(zhì)的量濃度分別為 。
Fe3+、0.50 ml·L-1
(3)通過對上述反應的分析,試判斷Cl2、I2、Fe3+、Br2四種氧化劑的氧化能力由強到弱的順序是 。
Cl2>Br2>Fe3+>I2
解析 根據(jù)在氧化還原反應中氧化劑的氧化性強于氧化產(chǎn)物可知Cl2、I2、Fe3+、Br2四種氧化劑的氧化能力由強到弱的順序是Cl2>Br2>Fe3+>I2。
(4)上述反應若原溶液中溶質(zhì)離子全部被氧化后,再滴入足量氯水,則I2全部被Cl2氧化成HIO3(強酸)。試寫出此反應的離子方程式:__________ ;上述所有反應共消耗Cl2 ml。
6H2O===2 +10Cl-+12H+
解析 I2全部被Cl2氧化成HIO3(強酸),反應的離子方程式為I2+5Cl2+6H2O===12H++10Cl-+2 。上述所有反應共消耗Cl2的物質(zhì)的量為 +0.1 ml×5=0.8 ml。
14.(2020·河北承德質(zhì)檢)黃鐵礦(主要成分為FeS2)的有效利用對環(huán)境具有重要意義。(1)在酸性條件下催化氧化黃鐵礦的物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖1所示。
①圖1轉(zhuǎn)化過程的總反應中,F(xiàn)eS2作 (填“催化劑”“氧化劑”或“還原劑”,下同)。該轉(zhuǎn)化過程中NO的作用是 。
②寫出圖1中Fe3+與FeS2反應的離子方程式:____________________________________________。
14Fe3++FeS2+8H2O===
15Fe2++2 +16H+
解析 根據(jù)離子方程式可知,反應中若有6 ml NaNO2完全反應,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為4 ml。
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