1、1两类反应化学计量高一化学竞赛艰苦卓绝玉汝于成 第一章 两类反应 化学计量 一、氧化还原反应(一)常见的氧化还原剂及其产物(默写)(二)常见的氧化还原剂的氧化还原性强弱规律(默写)(三)氧化还原反应的配平及方程式的书写【练习】1、配平下列氧化还原反应(1) KMnO4 SO2 H2O MnSO4 K2SO4 H2SO4(2) Cu(IO3)2 KI H2SO4 CuI I2 K2SO4 H2O(3) BiO3 Mn2 H Bi3 MnO4 H2O(4) KMnO4 H2O2 H2SO4 K2SO4 MnSO4 O2 H2O(5) VO2 H2C2O42H2O H VO2 CO2 H2O(6)
2、K2Cr2O7 Fe3O4 H2SO4 Cr2(SO4)3 Fe2(SO4)3 K2SO4 H2O(7) Zn HNO3 Zn(NO3)2 NH4NO3 H2O(8) Cu2S HNO3 S NO Cu(NO3)2 H2O(9) Fe3P HNO3 Fe(NO3)3 NO H3PO4 H2O(10) F2 NH3 NH4F N2(11) P CuSO4 H2O Cu3P H3PO4 H2SO4(12) NH4ClO4 N2 HCl O2 H2O(13) NH4NO3 N2 HNO3 H2O(14)K2Cr2O7+CH3CH2OH+H2SO4 = Cr2(SO4)3+CH3COOH+K2SO4+
3、H2O(15) NaClO3 HCl= ClO2 Cl2 NaCl H2O【配平方法】2、写出下列氧化还原反应的离子方程式(1)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,其反应的离子方程_。(2)ZnSO4溶液中含有少量Fe2和Mn2,为了除去这两种离子,调节溶液pH为5,然后加入高锰酸钾溶液,使之生成沉淀。已知高锰酸钾的还原产物是MnO2。请写出该过程中两反应的离子方程式:_。(3)Na2S溶液长期放置在空气中有硫析出,原因为_。(4)在淀粉碘化钾溶液中,滴加少量次氯酸钠碱性溶液,立即会看到溶液变蓝色,离
4、子方程式为_。在碘和淀粉形成的蓝色溶液中,滴加亚硫酸钠碱性溶液,发现蓝色逐渐消失,离子方程式是_。(5)已知:还原性HSOI,氧化性IOI2。分别在NaIO3溶液中滴加少量NaHSO3溶液和过量NaHSO3溶液,反应的离子方程式:_;_。在含5 mol NaHSO3的溶液中逐滴加入含1.8 mol NaIO3的溶液。离子方程式是_。(6)已知常见的氧化剂或还原剂强弱顺序,写出下列反应的离子方程式:向FeI2中通入少量Cl2:_;向FeBr2中通入等物质的量Cl2:_;Fe(NO3)3溶液中加入过量的HI溶液:_;在100 mL浓度为1 molL1的 Fe(NO3)3的溶液中通入足量SO2_;向
5、含0.1 moL FeI2溶液中逐渐通入Cl2,会依次生成I2、Fe3、IO,当n(Cl2)0.12 mol时,溶液中的离子主要为_;从开始通入Cl2到n(Cl2)0.12 mol时的总反应的离子方程式为_;n(Cl2)0.2 mol时呢?【书写步骤】(四)氧化还原反应的应用【练习】1、某温度下,将Cl2通入KOH溶液中,反应后得到KCl、KClO、KClO3的混合溶液,经测定ClO与ClO离子的物质的量之比是12,则Cl2与氢氧化钾反应时,被还原的氯元素和被氧化的氯元素的物质的量之比为_。2、P4CuSO4H2OCu3PH3PO4H2SO4中,1mol CuSO4可以氧化 mol白磷。3、如
6、下反应:2NaNO24HI=2NOI22NaI2H2O。若有0.75 mol的还原剂被氧化,则被还原的氧化剂有_ mol。4、ClO2和Cl2均能将电镀废水中的CN-氧化为无毒的物质,自身被还原为Cl-。处理含CN-相同量得电镀废水,所需Cl2的物质的量是ClO2的_倍5、向含有1 mol FeCl2的溶液中通入0.2 mol Cl2,再加入含0.1 mol X2O的酸性溶液,使溶液中的Fe2恰好全部氧化,并使X2O还原为Xn,则n值为_。6、加碘盐中含碘量为2050 mgkg1。制取加碘盐(含KIO3的食盐)1 000 kg,若用KI与Cl2反应制KIO3,至少需要消耗Cl2_L(标准状况,
7、保留2位小数)。7、6.4 g铜与足量的稀硝酸反应,将产生的NO与适量的O2混合作用于水,气体恰好完全溶解,通入O2的物质的量_。8、将32.64g铜与140mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2L。请回答:欲使铜与硝酸反应生成的气体在溶液中全部转化为,至少需要30%的双氧水 g。9、 a mol FeS与b mol FeO投入到V L、c molL-1的硝酸溶液中充分反应,产生NO气体,所得澄清溶液成分可看作是Fe(NO3)3、H2SO4的混合液,则反应中未被还原的硝酸可能为_。10、2 g Cu2S和CuS的混合物在酸性溶液中用400 mL
8、 0.075 molL-1 KMnO4溶液处理,发生反应如下:8+5Cu2S+44H+=10Cu2+5SO2+8Mn2+22H2O6+5CuS+28H+=5Cu2+5SO2+6Mn2+14H2O反应后煮沸溶液,赶尽SO2,剩余的KMnO4恰好与350 mL 0.1 molL-1(NH4)2Fe(SO4)2溶液完全反应。混合物中Cu2S的物质的量为_。11、向某FeBr2溶液中,通入1.12L(标准状况)的Cl2,测得溶液中c(Br-)=3c(Cl-)=0.3mol/L。反应过程中溶液的体积变化不计。则下列说法中正确的是();如果改为2c(Br-)=3c(Cl-)=0.3mol/L,则原溶液的浓
9、度是_。 A原溶液的浓度为0.1mol/L B反应后溶液中c(Fe3+)=0.1mol/LC反应后溶液中c(Fe3+)=c(Fe2+) D原溶液中c(Br-)=0.4mol/L12、汽车剧烈碰撞时,安全气囊中发生反应10NaN3+2KNO3K2O+5Na2O+16N2。若氧化物比还原物多1.75mol,则下列判断正确的是( )A.生成40.0LN2(标准状况) B.有0.250molKNO3被氧化 C.转移电子的物质的量为1.25mol D.被氧化的N原子的物质的量为3.75mol【规律总结】二、离子反应(一)离子共存的判断【练习】1、下列各组离子能在指定溶液中,大量共存的是( )无色溶液中:
10、K+,Cl,Na+,H2PO4,PO43,SO42使pH=11的溶液中:CO32,Na+,AlO2,NO3,S2,SO32水电离的H+浓度C(H+)=1012molL1的溶液中:Cl,HCO3,NO3,NH4+,S2O32加入Mg能放出H2的溶液中:Mg2+,NH4+,Cl,K+,SO42使甲基橙变红的溶液中:Fe3+,MnO4,NO3,Na+,SO42酸性溶液中:Fe2+,Al3+,NO3,I,Cl,S2 使pH试纸呈红色的溶液中:Fe2+、NO3-、SO42-、Na+滴加无色酚酞试液后仍无色的溶液中:CO32、K+、ClO、AlO2在c(H+)/c(OH)= 11013的溶液中:NH4+、
11、Ca2+、C1、K+加入铝粉后产生大量氢气的溶液中:NH4、Na、NO3、SO422、在溶液中能大量共存,若加入OH-就有沉淀析出,若加入H+就能放出气体的是( )AMg2+、Na+、Cl-、CO32- BBa2+、K+、OH-、NO3-CH+、Al3+、NH4+、SO42- DNa+、Ca2+、Cl-、HCO3-3、在溶液中加入过量Na2O2后仍能大量共存的离子组是( )ANH4+、Ba2+、Cl-、NO3- BK+、AlO2-、Cl-、SO42-CCa2+、Mg2+、NO3-、HCO3- DNa+、Cl-、CO32-、SO32-4、某溶液中有NH4+、Mg2+、Fe2+和Al3+四种离子,
12、若向其中加入过量的氢氧化钠溶液,微热并搅拌,再加入过量盐酸,溶液中大量减少的阳离子是 :ANH4+ BMg2 CFe2+ DAl3+5、现需要检验某溶液中是否存在下列离子:SO42-、SO32-、CO32-、Cl-,根据以下事实,分别作出适当的结论。(1)若溶液呈强酸性,不能以较大浓度存在的离子是 (2)先加盐酸酸化,再加BaCl2溶液无沉淀生成,则不存在的离子是 (3)只加BaCl2溶液,无沉淀生成,则不存在的离子是 (4)加硝酸银溶液和稀硝酸,有白色沉淀生成,则存在的离子是 6、将Na+、Al3+、K+、NO3-、OH-、S2-、MnO4-、Fe3+、NH4+、H+、AlO2-、CO32-
13、,按在溶液中能大量共存的情况分成两组,每组中各含有六种离子且阳离子和阴离子分别不少于两种,则一组是 ,另一组是 。7、某河道两旁有甲乙两厂。它们排放的工业废水中,共含K+、Ag+、Fe3+、C1、OH 、NO3 六种离子。甲厂的废水明显呈碱性,故甲厂废水中所含的三种离子、,乙厂的废水中含有另外三种离子。对于该两厂的废水,可采取下列两种方法来处理:(1)如果在废水中加一定量 选填:活性炭或铁粉),可以发生 反应,离子方程式是 ,并且能够回收其中的金属 (填写金属元素符号)。(2)将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合,可以使废水中的某些离子转化为沉淀,写出两个离子方式: 、 。经过滤后的废水主要含
14、,可用来浇灌农田。【规律】(二)与量有关的离子方程式的书写【练习】1、连续反应型:判断离子方程式的正误并把错误的更正。Na2CO3溶液与过量的稀盐酸反应:COH=HCO;过量的CO2通入NaAlO2溶液中:2AlOCO23H2O=2Al(OH)3CO;用过量氨水吸收工业尾气中的SO2:2NH3H2OSO2=2NHSOH2O已知酸性:H2CO3HClOHC,向NaClO溶液中通入少量二氧化碳:2ClO-+CO2+H2O2HClO+C少量SO2通入苯酚钠溶液中:C6H5O-+SO2+H2O=C6H5OH+HSO3-(已知苯酚的酸性小于亚硫酸氢根)2、先后反应型:判断离子方程式的正误并把错误的更正。
15、(NH4)2Fe(SO4)2溶液与过量NaOH溶液反应制Fe(OH)2:Fe22OH=Fe(OH)2NH4Al(SO4)2溶液中滴入几滴NaOH溶液:NHOH=NH3H2O等物质的量的MgCl2、Ba(OH)2 和 HC1 溶液混合:Mg22OH= Mg(OH)20.01mol/LNH4Al(SO4)2溶液与0.02mol/LBa(OH)2溶液等体积混合: NH4 +Al3 + 2SO42 + 2Ba2 + 4OH- = 2BaSO4 + Al(OH)3 + NH3H2O明矾溶液中滴入Ba(OH)2溶液使SO42恰好完全沉淀:2Ba23OHAl32SO422BaSO4Al(OH)3向等物质的量
16、浓度的NaOH和Na2CO3的混合液中加入稀盐酸。下列离子方程式与事实不相符的是()AOHCO2H=HCOH2O B2OHCO3H=HCO2H2OC2OHCO4H=CO23H2O DOHCO3H=CO22H2O3、氧化还原类型:判断离子方程式的正误并把错误的更正。.向氢氧化亚铁中加入足量的稀硝酸:Fe(OH)22H=Fe22H2O磁性氧化铁溶于稀硝酸:3Fe24HNO=3Fe3NO3H2O向亚硫酸钠溶液中加入足量硝酸:SO2H=SO2H2O. 向次氯酸钙溶液中通入SO2气体Ca2+2ClO+SO2+H2O=CaSO3+2HClO次氯酸钙溶液中通入过量二氧化碳:Ca2+2ClO- + CO2 +
17、 H2O =CaCO3+ 2HClO在100 mL浓度为2 molL1的FeI2的溶液中通入标准状况下5.6 L的Cl24Fe26I5Cl2=4Fe33I210Cl.向Fe2O3溶液中通入HI: Fe2O3 + 6H=2Fe3 + 3H2O【方法】(三)离子反应的推断【练习】1、某无色稀溶液X中,可能含有下表所列离子中的某几种。现取该溶液适量,向其中加入某试剂Y,产生沉淀的物质的量(n)与加入试剂体积(V)的关系如图所示。阴离子CO、SiO、AlO、Cl阳离子Al3、Fe3、Mg2、NH、Na(1)若Y是盐酸,则oa段转化为沉淀的离子(指来源于X溶液的,下同)是_,ab段发生反应的离子是_,b
18、c段发生反应的离子方程式为_。(2)若Y是NaOH溶液,则X中一定含有的离子是_,ab段反应的离子方程式为_。2、在某无色溶液里,只含有下列8种离子中的某几种:Na+、H+、Ag+、Mg2+、Cl-、OH-、HCO3- 、 NO3 - 。已知该溶液能跟铝粉反应,且放出的气体只有H2。试回答:(1)若溶液和铝粉反应后有AlO2- 生成,则溶液中一定含有大量的_离子,还可能含有大量的_离子。 (2)若溶液和铝粉反应后有Al3+生成,则原溶液中一定不含有大量的 _离子。3、某钠盐溶液可能含有阴离子NO3、CO32、SO32、SO42、Cl、Br、I、为鉴别这些离子,分别取少量溶液进行以下实验:测得混
19、合液呈碱性;加HCl后,生成无色无味气体,该气体能使饱和石灰水溶液变浑浊;加CCl4后,滴加少量氯水,振荡后,CCl4后层未变色;加BaCl2溶液产生白色沉淀,分离,在沉淀中加入足量盐酸,沉淀不能完全溶解;加HNO3酸化后,再加过量AgNO3,溶液中析出白色沉淀。(1)分析上述5个实验,写出每一步实验鉴定离子的结论与理由。实验 ;实验 ;实验 ;实验 ;实验 ;4、A、B、C、D、E均为可溶于水的固体,组成它们的离子有阳离子Na+ Mg2+ Al3+ Ba2+阴离子OH Cl CO32 SO42 HSO4分别取它们的水溶液进行实验,结果如下:A溶液与B溶液反应生成白色沉淀,沉淀可溶于E溶液;A
20、溶液与C溶液反应生成白色沉淀,沉淀可溶于E溶液;A溶液与D溶液反应生成白色沉淀,沉淀可溶于盐酸;B溶液与适量D溶液反应生成白色沉淀,加入过量D溶液,沉淀量减少,但不消失。据此推断它们是A ;B ;C ;D ;E ;5、由几种离子化合物组成的混合物,含有以下离子中的若干种:K、Cl、NH、Mg2、CO、Ba2、SO。将该混合物溶于水后得澄清溶液,现取3份 100 mL该溶液分别进行如下实验:实验序号实验内容实验结果1加AgNO3溶液有白色沉淀生成2加足量NaOH溶液并加热收集到气体1.12 L(已折算成标准状况下的体积)3加足量BaCl2溶液时,对所得沉淀进行洗涤、干燥、称量;再向沉淀中加足量稀
21、盐酸,然后干燥、称量第一次称量读数为6.27 g,第二次称量读数为2.33 g试回答下列问题:(1)根据实验1对Cl是否存在的判断是_(填“一定存在”“一定不存在”或“不能确定”);根据实验13判断混合物中一定不存在的离子是_。(2)试确定溶液中一定存在的阴离子及其物质的量浓度(可不填满):阴离子符号物质的量浓度(mol/L)(3)试确定K是否存在?_,判断的理由是_。6、某无色溶液中可能含有: Na、Ag、Ba2、Al3、AlO、CO、SO 、S2、SO32;现取一定量的溶液进行连续实验:先加过量的氢溴酸溶液,得到气体甲,并生成淡黄色沉淀;过滤并向滤液中加过量的碳酸氢铵溶液,得到气体乙,并生
22、成白色沉淀;再过滤并向滤液中加过量的氢氧化钡溶液,得到气体丙,又生成白色沉淀。(1)气体甲的组成可能是 _ _ 。(2)一定存在的离子是:_ _ 。(3)写出各步一定发生反应的离子方程式: _ _ _ _ _ _7、某溶液可能含有Cl-、SO42-、CO32-、NH4+、Fe3+、Al3+和K+。取该溶液100mL,加入过量NaOH溶液,加热,得到0.02mol气体,同时产生红褐色衬垫;顾虑,洗涤,灼烧,得到1.6g固体;向上述滤液中加足量BaCl2溶液,得到4.66g不溶于盐酸的沉淀。由此可知原溶液中A.至少存在5种离子 B.Cl-一定存在,且c(Cl)0.4mol/LC.SO42-、NH4
23、+、一定存在,Cl-可能不存在 D.CO32-、Al3+一定不存在,K+可能存在8、为确定某溶液的离子组成,进行如下实验:测定溶液的pH,溶液显强碱性。取少量溶液加入稀盐酸至溶液呈酸性,产生无刺激性、能使澄清石灰水变浑浊的气体。在上述溶液中再滴加Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀。取上层清液继续滴加Ba(NO3)2溶液至无沉淀时,再滴加Ag NO3溶液,产生白色沉淀。根据实验以下推测正确的是A一定有SO32离子 B一定有CO32离子C不能确定C1离子是否存在 D不能确定HCO3离子是否存在9、下列各组溶液中,不用任何其他试剂就能鉴别的是 A Na2SO4 H2SO4 AlCl3 BaCl2 B
24、 HCl NaOH K2SO4 NaHSO4 C NaAlO2 KHCO3 NaCl NaHSO4 D NaOH FeCl3 MgCl2 K2SO4 10、水溶液X中只可能溶有K、Mg2、Al3、中的若干种离子。某同学对该溶液进行了如下实验:下列判断正确的是A气体甲一定是纯净物 B沉淀甲是硅酸和硅酸镁的混合物CK、和一定存在于溶液X中 D和一定不存在于溶液X中11、现有一瓶标签上注明为葡萄糖酸盐(钠、镁、钙、铁)的复合剂,某同学为了确认其成分,取部分制剂作为试液,设计并完成了如下实验: 已知:控制溶液pH=4时,Fe(OH)3沉淀完全,Ca2+、Mg2+不沉淀。该同学得出的结论正确的是:A根据
25、现象1可推出该试液中含有Na+ B根据现象2可推出该试液中并不含有葡萄糖酸根C根据现象3和4可推出该试液中含有Ca2+,但没有Mg2+D根据现象5可推出该试液中一定含有Fe2+【方法】三、化学计量(一)常见的计算题型【练习】1、基本概念的计算如果假设12C的相对原子质量为24,且以0.024 千克12C所含有的原子数为阿伏加德罗常数,则下列数值中肯定不会因此而改变的是A标准状况下氧气的密度 B气体摩尔体积CCl2的相对分子质量 D一定质量硫酸中氧原子的物质的量设阿佛加德罗常数的符号为NA,标准状况下某种O2和N2的混合气体m克含有b个分子,则n克该混合气体在相同状况下所占的(L)体积应是 A
26、.22.4nb/NAm B.22.4mb/NA C.22.4nNA/mb D.nbNA/22.4mng某气体含分子数为N,则mg该气体在标准状况下体积是(NA为阿伏加德罗常数) A. B. C. D. L工业上将氨气和空气的混合气体通过铂铑合金网发生氨氧化反应,若有标准状况下V L氨气完全反应,并转移n个电子,则阿伏加德罗常数(NA)可表示为()A.B. C. D. 在臭氧发生装置中装入氧气100 mL,经反应:3O22O3,最后气体体积变为95 mL(体积均在标准状况下测定),则混合气体的密度是()A1.3 g/L B1.5 g/L C1.7 g/L D2.0 g/L在一定条件下,某化合物X受热分解:2XA2B4C,测得反应后生成的混合气体对H2的相对密度为11.43,相同条件下,X的相对分子质量是()A11.43 B22.85 C80.01 D160.02同温同压下,CH4与H2的混合气体恰好与等体积的O2完全反应生成CO2和H2O,则原混合气体中的平均相对分子质量为A5.56 B6.67 C11.12 D92、阿伏伽德罗定律及其推论的应用下列条件下,两瓶气体所含原子数一定相等的是()A同质量、不同密度的N2和CO B
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