氧化还原方程式的书写及计算突破训练二解析版.docx

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氧化还原方程式的书写及计算突破训练二解析版

氧化还原方程式的书写及计算

——突破训练

（二）

1.高锰酸钾溶液在酸性条件下可以与硫酸亚铁反应,化学方程式如下（未配平）:

　　KMnO4+　　FeSO4+　　H2SO4 

　　K2SO4+　　MnSO4+　　Fe2（SO4）3+　　H2O 

下列说法正确的是（　　）

A.MnO4-是氧化剂,Fe3+是还原产物

B.Fe2+的还原性强于Mn2+

C.取反应后的溶液加KSCN溶液,可观察到有血红色沉淀生成

D.生成1mol水时,转移2.5mol电子

【解析】Fe3+是氧化产物,A项错误;还原剂的还原性大于还原产物的还原性,B项正确;硫氰化铁溶于水,C项错误;根据元素守恒和转移电子个数守恒配平方程式,2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4

K2SO4+2MnSO4+5Fe2（SO4）3+8H2O,生成8mol水时,转移10mol电子,故生成1mol水时,转移1.25mol电子,D项错误。

2.已知下列分子或离子在酸性条件下都能氧化KI,自身发生如下变化:

H2O2→H2O,IO3-→I2,MnO4-→Mn2+,HNO2→NO。

如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的KI,得到I2最多的是（　　）

A.H2O2B.IO3-

C.MnO4-D.HNO2

【解析】KI被氧化得到I2,1molKI在反应中失去1mol电子,再据题中所给信息,H2O2→H2O,1molH2O2得2mole-,IO3-→I2,1molIO3-得5mole-,MnO4-→Mn2+,1molMnO4-可得5mole-,HNO2→NO,1molHNO2得1mole-。

虽然B、C项中的1molIO3-、MnO4-均可得5mole-,但B中生成物I2来自IO3-和I-,故得I2最多者应是IO3-与I-的反应。

3.F2和Xe在一定条件下生成氧化性极强且极易与水反应的XeF2、XeF4和XeF6三种化合物。

其中XeF4与H2O可以发生如下反应:

6XeF4+12H2O

2XeO3+4Xe↑+

24HF+3O2↑。

下列判断正确的是（　　）

A.上述反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2

B.XeF4按以上方式与水反应,每生成3molO2转移12mol电子

C.XeF2加入水中,在水分子的作用下,将重新生成Xe和F2

D.XeF2、XeF4和XeF6在空气中都能长期存放

【解析】选A。

该已知反应中,生成Xe的XeF4作氧化剂,生成XeO3的XeF4作还原剂,生成氧气的水作还原剂,即4XeF4（氧化剂）+2XeF4（还原剂）+6H2O（还原剂）+

6H2O

2XeO3+4Xe↑+24HF+3O2↑,氧化剂和还原剂的物质的量之比为4∶（2+6）

=1∶2,A正确;由反应可知,每生成4molXe,转移电子的物质的量为4mol×（4

-0）=16mol,则每生成3molO2转移16mol电子,B错误;F2能与水反应,在水分子的作用下,不可能重新生成Xe和F2,C错误;XeF2、XeF4和XeF6极易与水反应,在空气中不能长期存放,D错误。

4.把图2中的物质补充到图1中,可得到一个完整的氧化还原反应的离子方程式（未配平）。

对氧化还原反应方程式,下列说法错误的是（　　）

A.IO4-作氧化剂,具有氧化性

B.氧化性:

MnO4->IO4-

C.氧化剂和还原剂的物质的量之比为5∶2

D.若有2molMn2+参加反应,则转移10mol电子

【解析】选B。

结合图1可知Mn2+为反应物,故图2中的MnO4-为生成物,Mn2+作还原剂被氧化,图2中的IO4-作氧化剂,IO3-为还原产物,离子方程式为2Mn2++5IO4-+

3H2O

2MnO4-+5IO3-+6H+,A、C正确;同一个反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,故氧化性:

IO4->MnO4-,B错误;Mn2+～MnO4-～5e-,若2molMn2+参加反应,则转移10mol电子,D正确。

5．已知（CN）2的氧化性比Br2弱而比I2强，NaCN的水溶液呈碱性，则下列有关变化一般不能发生的是

A．CH2=CH2+（CN）2→NC-CH2-CH2-CN

B．（CN）2+2Br-→2CN-+Br2

C．（CN）2+2OH-→CN-+CNO-+H2O

D．HCN

H++CN-

【解析】A.根据卤素单质的性质，该反应是加成反应，故A正确；B.（CN）2与卤素单质的性质相似，（CN）2的氧化性比Br2弱而比I2强，因此选项B是不可能发生，因为单质溴的氧化性强于（CN）2的，故B错误；C.（CN）2与卤素单质的性质相似，根据卤素单质的性质可推测该反应能发生，选项C正确；D.NaCN溶液呈碱性，说明HCN是弱酸，电离时发生部分电离，D正确。

6．锑（Sb）及其化合物在工业上有许多用途。

以辉锑矿（主要成分为Sb2S3，还含有PbS、As2S3、CuO、SiO2等）为原料制备金属锑的工艺流程如图所示：

已知：

①浸出液中除含过量盐酸和SbCl5之外，还含有SbCl3、PbCl2、AsCl3、CuCl2等；

②常温下：

Ksp（CuS）＝1.27×10－36，Ksp（PbS）＝9.04×10－29；

③溶液中离子浓度≤1.0×10－5mol·L－1时，认为该离子沉淀完全。

（1）滤渣1中除了S之外，还有________（填化学式）。

（2）“浸出”时，Sb2S3发生反应的化学方程式为___________________________________。

（3）“还原”时，被Sb还原的物质为________（填化学式）。

（4）常温下，“除铜、铅”时，Cu2＋和Pb2＋均沉淀完全，此时溶液中的c（S2－）不低于_____；所加Na2S也不宜过多，其原因为_________________________________。

（5）“除砷”时有H3PO3生成，该反应的化学方程式为________________________________。

（6）“电解”时，被氧化的Sb元素与被还原的Sb元素的质量之比为________________。

【答案】SiO2Sb2S3＋3SbCl5===5SbCl3＋3SSbCl59.04×10－24mol·L－1产生H2S等污染性气体（或生成Sb2S3）2AsCl3＋3Na3PO2＋3HCl＋3H2O===2As↓＋3H3PO3＋9NaCl3∶2

【解析】

（1）SiO2不溶于盐酸，所以滤渣1中除了S之外，还有SiO2；

（2）“浸出”时Sb2S3中的S元素被SbCl5氧化为S，SbCl5被还原为SbCl3，反应化学方程式是Sb2S3＋3SbCl5===5SbCl3＋3S；

（3）“还原”时，加入适量的Sb还原“浸出”时加入的过量SbCl5，所以被Sb还原的物质为SbCl5；

（4）Pb2＋完全沉淀时，c（Pb2＋）≤1.0×10－5mol·L－1，Ksp（PbS）＝9.04×10－29，所以溶液中的c（S2－）

9.04×10－24mol·L－1；所加Na2S过多，会生成H2S等污染性气体。

（5）“除砷”时Na3PO2与AsCl3发生氧化反应反应生成As和H3PO3，反应化学方程式为2AsCl3＋3Na3PO2＋3HCl＋3H2O===2As↓＋3H3PO3＋9NaCl；

（6）“电解”时SbCl3在阳极被氧化为SbCl5、SbCl3在阴极被还原为Sb，根据得失电子守恒，被氧化的Sb元素与被还原的Sb元素的质量之比为3:

2。

7.Ⅰ.某厂废水中含KCN的浓度为0.01mol·L-1,现用氯氧化法处理,发生如下反应（化合物中N化合价均为-3价）:

KCN+2KOH+Cl2

KOCN+2KCl+H2O

（1）上述反应中被氧化的元素是________（用元素符号表示）。

（2）投入过量液氯,可将氰酸盐进一步氧化为氮气,发生反应KOCN+Cl2+KOH——K2CO3+N2+KCl+H2O,此反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比是__________。

（3）若将10L含KCN的浓度为0.01mol·L-1的废水中的KCN氧化成N2除去,最少需要氯气________mol。

Ⅱ.某实验小组为了测定（3）中溶液多余Cl2的含量,常用Na2S2O3标准溶液进行定

量测定。

（4）现实验室需用480mL一定浓度的Na2S2O3溶液,配制该溶液所需玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管外,还需_________________________________。

（5）Na2S2O3还原性较强,在溶液中易被Cl2氧化成SO42-,因此Na2S2O3常用作脱氯剂,该反应的离子方程式为__________________________________。

【解析】

（1）反应KCN+2KOH+Cl2

KOCN+2KCl+H2O中氯元素化合价降低,被还原。

碳元素化合价从+2价升高到+4价被氧化。

（2）氯元素的化合价从0价降低到-1价,得到1个电子。

氮元素化合价从-3价升高到0价,失去3个电子,根据电子得失守恒知氧化剂和还原剂的物质的量之比是3∶2。

（3）根据以上分析可知1molKCN最终被氧化为碳酸钾和氮气,失去5mol电子,

1mol氯气得到2mol电子,根据电子得失守恒可知将10L含KCN的浓度为

0.01mol·L-1的废水中的KCN氧化除去,最少需要氯气

=

0.25mol。

（4）没有480mL规格的容量瓶,故还需500mL容量瓶。

（5）Na2S2O3还原性较强,在溶液中易被Cl2氧化成SO42-,反应的离子方程式是S2O32-+4Cl2+5H2O

2SO42-+8Cl-+10H+。

答案:

（1）C　

（2）3∶2　（3）0.25

（4）500mL容量瓶

（5）S2O32-+4Cl2+5H2O

2SO42-+8Cl-+10H+

8．铬及其化合物常被应用于冶金、化工、电镀、制药、纺织等行业，但使用后的废水因其中含高价铬的化合物而毒性很强。

工业上往往采取下列循环工艺防止铬的污染：

完成下列填空：

（1）含Cr2O

的废水在酸性条件下用Fe3O4处理，反应的离子方程式如下：

_____Cr2O

＋_____Fe3O4＋_____H＋―→_____Cr3＋＋_____Fe3＋＋____H2O

配平上述离子方程式，并标出反应中电子转移的方向和数目。

（2）回收所得的Cr（OH）3，经处理后又可转变成K2Cr2O7。

纯净的K2Cr2O7常用于准确测定Na2S2O3溶液的物质的量浓度，方法如下：

①Cr2O

＋6I－＋14H＋===3I2＋2Cr3＋＋7H2O　②2S2O

＋I2===S4O

＋2I－。

准确称取纯净的K2Cr2O70.1225g，配成溶液，用Na2S2O3溶液滴定，消耗Na2S2O3溶液25.00mL。

则Na2S2O3溶液的物质的量浓度为________（保留四位有效数字）。

【解析】

（1）反应中Cr2O

―→Cr3＋，Cr元素由＋6价降低为＋3价，共降低6价，Fe3O4―→Fe3＋，Fe元素由平均化合价＋

价升高为＋3价，共升高1价，化合价最小公倍数为6，Cr2O

的化学计量数为1，Fe3O4的化学计量数为6，再根据原子守恒、电荷守恒配平其他物质的化学计量数，配平并标出反应中电子转移的方向和数目为：

（2）0.1225gK2Cr2O7的物质的量＝

＝

mol，令Na2S2O3溶液的物质的量浓度为c，由题意可知始态物质为K2Cr2O7，终态物质为S2O

，再根据得失电子守恒列关系式

mol×2×（6－3）＝0.025L×c×2×（2.5－2）。

解得c＝0.1000mol·L－1。

答案：

（1）1　6　62　2　18　31

（2）0.1000mol·L－1

9．书写下列反应的方程式。

（1）焦亚硫酸钠（Na2S2O5）可用作食品的抗氧化剂，在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时，用碘标准溶液进行滴定，该反应的离子方程式为

__________________________________________________。

（2）NO被H2O2氧化为NO

的离子方程式为___________________

_____________________________________________________。

（3）写出高温煅烧中FePO4与Li2CO3、H2C2O4反应制备LiFePO4的化学方程式：

________________________________________________________________________。

（4）写出硫酸亚铁高温分解生成SO2、SO3的化学方程式：

________________________________________________________________________。

（5）NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和O2，该反应的化学方程式为______________________________________________。

（6）在45～50℃时向CuCl悬浊液中持续通入空气，得到碱式氯化铜[Cu2（OH）2Cl2·3H2O]，该反应的化学方程式为

______________________________________。

（7）CaH2与水反应的化学方程式为________________________________________________________________________。

（8）向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为______________________________________________

_______________________________________________________________________________。

（9）烟气中含有SO2和NO，写出用NaClO2溶液将烟气中NO转化成NO

的离子方程式：

______________________________________________________________。

（10）一定条件下，向FeSO4溶液中滴加碱性NaBH4溶液，溶液中BH

（B元素的化合价为＋3）与Fe2＋反应生成纳米铁粉、H2和B（OH）

，其离子方程式为

________________________________________________________________________。

答案：

（1）S2O

＋2I2＋3H2O===2SO

＋4I－＋6H＋

（2）2NO＋3H2O2===2NO

＋2H＋＋2H2O

（3）2FePO4＋Li2CO3＋H2C2O4

2LiFePO4＋3CO2↑＋H2O

（4）2FeSO4

Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑

（5）4Ag＋4NaClO＋2H2O===4AgCl＋4NaOH＋O2↑

（6）4CuCl＋O2＋8H2O

2[Cu2（OH）2Cl2·3H2O]

（7）CaH2＋2H2O===Ca（OH）2＋2H2↑

（8）2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O

（9）4NO＋3ClO

＋4OH－===4NO

＋3Cl－＋2H2O

（10）2Fe2＋＋BH

＋4OH－===2Fe＋2H2↑＋B（OH）

10．高铁酸钾（K2FeO4）是一种极强的氧化剂，常应用于饮用水处理，其工业制备方法如图所示：

（1）高铁酸钾中铁元素的化合价是________价。

（2）反应Ⅰ的目的是________________________________________________________。

（3）反应Ⅱ的离子方程式为_______________________________________________。

（4）洗涤粗品时选用乙醇而不用水的目的是_______________________________________

________________________________________________________________________。

（5）已知生成高铁酸钾的反应为Na2FeO4＋2KOHK2FeO4↓＋2NaOH，请你解释加入饱和KOH溶液能生成高铁酸钾的理由：

________________________________________

________________________________________________________________________。

（6）为了提高生活用水的卫生标准，自来水厂常使用高铁酸钾（K2FeO4）进行消毒、净化以及改善水质，其消毒、净水原理是__________________________________________________

________________________________________________________________________。

（7）可用亚铬酸盐滴定法测定高铁酸钾含量，滴定时有关反应的离子方程式为

①FeO

＋CrO

＋2H2O===CrO

＋Fe（OH）3↓＋OH－

②2CrO

＋2H＋===Cr2O

＋H2O

③Cr2O

＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O

现称取2.084g高铁酸钾样品溶于适量NaOH溶液中，加入稍过量的NaCrO2，充分反应后过滤，滤液在250mL容量瓶中定容。

每次取25.00mL加入稀硫酸酸化，用0.1000mol·L－1的FeSO4标准溶液滴定，三次滴定消耗标准溶液的平均体积为20.00mL。

则上述样品中K2FeO4的质量分数为________。

【解析】分析工业制备流程图知，反应Ⅰ为2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O，反应Ⅱ为3ClO－＋10OH－＋2Fe3＋===2FeO

＋3Cl－＋5H2O，调节溶液pH，使溶液中的Fe3＋、FeO

转化为沉淀，加入稀KOH溶液溶解，过滤除去氢氧化铁，再加入饱和KOH溶液增大K＋浓度，促进K2FeO4晶体析出。

（1）K2FeO4中K的化合价为＋1价，O的化合价为－2价，根据化合物中各元素的正、负化合价的代数和为0，可知铁元素的化合价为＋6价。

（2）反应Ⅰ是氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠与水，该反应的目的是生成氧化剂NaClO。

（3）由制备信息可知，碱性条件下，ClO－与Fe3＋反应得到FeO

，ClO－被还原为Cl－，离子方程式为3ClO－＋10OH－＋2Fe3＋===2FeO

＋3Cl－＋5H2O。

（4）K2FeO4易溶于水，难溶于乙醇，因此洗涤粗品时选用乙醇可以减少高铁酸钾的损失。

（5）K2FeO4的溶解度小于Na2FeO4的溶解度，加入饱和KOH溶液可以增大K＋浓度，使平衡向正反应方向移动，促进K2FeO4晶体析出。

（6）高铁酸钾具有很强的氧化性，能杀菌消毒，在水中被还原生成的Fe（OH）3胶体有吸附性，可以吸附水中的杂质。

（7）根据反应①②③，可得关系2FeO

～2CrO

～Cr2O

～6Fe2＋，三次滴定消耗FeSO4的平均物质的量为0.1000mol·L－1×20.00×10－3L＝2.000×10－3mol，则样品中K2FeO4的质量分数为

×100%≈63.34%。

答案：

（1）＋6

（2）生成氧化剂NaClO

（3）2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－===2FeO

＋3Cl－＋5H2O

（4）减少高铁酸钾的损失

（5）K2FeO4的溶解度小于Na2FeO4的溶解度，增大K＋浓度，平衡向正反应方向移动，促进K2FeO4晶体析出

（6）高铁酸钾具有强氧化性，能杀菌消毒，在水中被还原生成的Fe（OH）3胶体有吸附性，起净水作用

（7）63.34%

11、以废旧铅酸电池中的含铅废料（Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等）和H2SO4为

原料，制备高纯PbO，实现铅的再生利用。

其工作流程如下：

过程Ⅰ中，Fe2+催化过程可表示为：

i：

2Fe2++PbO2+4H++SO42−＝2Fe3++PbSO4+2H2O

ii:

……

①写出ii的离子方程式：

________________。

【答案】

2Fe3＋+Pb+SO42—==PbSO4+2Fe2＋

【解析】催化剂通过参加反应，改变反应历程，降低反应的活化能，加快化学反应速率，而本身的质

量和化学性质反应前后保持不变。

根据题给信息知反应i中Fe2＋被PbO2氧化为Fe3＋，则反应

中Fe3＋被Pb还原为Fe2＋，离子方程式为2Fe3＋+Pb+SO42—==PbSO4+2Fe2＋。

12、过氧化钙的制备

步骤③中反应的化学方程式为________

【答案】CaCl2＋2NH3·H2O＋H2O2=CaO2↓＋2NH4Cl＋2H2O或CaCl2＋2NH3·H2O＋H2O2＋6H2O=CaO2·8H2O↓＋2NH4Cl；

【解析】根据原子守恒可知反应中还有氯化铵和水生成，则步骤③中反应的化学方程式为CaCl2＋2NH3·H2O

＋H2O2=CaO2↓＋2NH4Cl＋2H2O。

13、以天青石（主要含有SrSO4和少量CaCO3杂质）生产Sr（OH）2·xH2O的工艺如下：

（3）滤渣2为混有CaCO3的SrCO3，写出生成SrCO3的化学方程式______________。

【答案】SrSO4+2NH4HCO3=SrCO3↓+H2O+CO2↑+（NH4）2SO4

【解析】滤渣2为混有CaCO3的SrCO3，写出生成SrCO3的化学方程式SrSO4+2NH4HCO3=SrCO3↓+H2O+CO2↑+（NH4）2SO4。

14、元素镍（Ni）在溶液中+3价极不稳定，主要以Ni2+（绿色）、[Ni（NH3）6]2+（蓝色）、[Ni（CN）4]2-（橙黄色）、[Ni（CN）5]3-（深红色）等形式存在。

Ni（OH）2为难溶于水的浅绿色固体。

（1）用离子方程式表示[Ni（CN）4]2-在溶液中的转化反应________________________。

（2）NiO（OH）为难溶于水的黑色固体，但可溶于浓盐酸并形成绿色溶液，其离子方程式为________________。

【答案】

（1）[Ni（CN）4]2-+CN-=[Ni（CN）5]3-

（2）2NiO（OH）+6H++2Cl-=2Ni2++Cl2↑+4H2O

【解析】

（1）①[Ni（CN）4]2-在溶液中转化反应用离子方程式为CN-=[Ni（CN）5]3-；

（2）NiO（OH）为难溶于水的黑色固体，但可溶于浓盐酸并形成绿色溶液，说明还原产物为Ni2+，则氧化产物为氯气，根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒得其离子方程式为2NiO（OH）+6H++2Cl-=2Ni2++Cl2↑+4H2O。