氧化还原反应方程式的配平 知识点

氧化还原反应方程式的配平:氧化还原反应是反应中的一种,根据反应的表示可以用化学方程式进行表示,而方程式遵从原子守恒、电荷守恒,氧化还原反应还要遵从电子守恒,根据这一特点对氧化还原反应方程式的配平。

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NaNO2因外观和食盐相似,又有咸味,容易使人误食中毒.已知NaNO2能发生如下反应:2NaNO2+4HI═2NO↑+I2+2NaI+2H2O
  1. (1) 上述反应的氧化剂是
  2. (2) 根据上述反应,鉴别NaNO2和NaCl.可选用的物质有:①水、②碘化钾淀粉试纸、③淀粉、④白酒、⑤食醋,你认为必须选用的物质有(填序号).
  3. (3) 某厂废切削液中,含有2%~5%的NaNO2 , 直接排放会造成污染,下列试剂能使NaNO2转化为不引起二次污染的N2       (填字母编号).
    A . NaCl B . NH4Cl C . HNO3 D . 浓H2SO4
  4. (4) 饮用水中的NO3对人类健康会产生危害.为了降低饮用水中NO3的浓度,某饮用水研究人员指出,在碱性条件下用铝粉将NO3还原为N2 , 请配平如下所示的化学方程式:

     Al+NaNO3+NaOH═ NaAlO2+N2↑+H2O

    若反应过程中转移5mol e , 则生成标准状况下N2的体积为 L.

下面三个方法都可以用来制氯气:

①4HCl(浓)+MnO2 MnCl2+Cl2↑+2H2O

②KClO3+6HCl═3Cl2↑+KCl+3H2O

③KMnO4+HCl(浓)﹣KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O(未配平),

根据以上三个反应,回答有关问题:

  1. (1) 反应的②的离子方程式为
  2. (2) 反应②中,氧化产物与还原产物的质量比为
  3. (3) 请将反应③配平:KMnO4+HCl(浓)=KCl十MnCl2+Cl2↑+H2O
  4. (4) 若要制得相同质量的氯气,①②③反应中电子转移的数目之比为
  5. (5) 已知反应④:4HCl(g)+O2 2Cl2+2H2O(g),该反应也能制得氯气,则MnO2、O2、KMnO4三种物质氧化性由强到弱的顺序为
综合治理NO和CO污染时,涉及的反应有:

I. 2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2 (g)     △H=-746.5 kJ·mol-1

II. C(s)+ 2NO(g) N2(g)+ CO2 (g)     △H=+172.5 kJ·mol-1

  1. (1) 高温下,C(s)与CO2反应生成CO的热化学方程式为
  2. (2) 将NO与CO以 =2的起始投料比充入一个密闭容器中,发生反应I,反应过程中各物质的浓度变化如图所示。

    ①第12 min时改变的反应条件可能为

    A.保持恒容,升高温度      B.保持恒容,降低温度

    C.充入NO   D.保持恒温,缩小容器体积,增大压强

    ②假设12 min时未改变CO2的含量。该反应在第24 min时达到新的平衡状态时,CO2的体积分数为,此时该反应的化学平衡常数K的值为(保留两位有效数字)。

  3. (3) 向某恒温恒压密闭容器中加入1 mol C(s)和2 mol NO(g),发生反应II。平衡时,N2的体积分数为35%。若保持条件不变,起始向该容器中按下列配比加入物质,达到平衡时,N2的体积分数仍为35%的是________(填选项字母)。
    A . 0.5 mol C和2mol NO B . 2 mol N2和2 mol CO2 C . 1 mol C、1molN2和1mol CO2 D . 1 mol C、1 mol NO和1 mol N2
  4. (4) 工业上用石灰乳吸收含NO与NO2的尾气,来制取亚硝酸钙Ca(NO2)2 , 既能得到重要的化工原料,又能减轻污染。通常要控制NO与NO2的体积比,最理想的体积比为。若体积比V(NO):V(NO2)过大,会导致;若体积比V(NO):V(NO2)过小,会导致
工业废水中常含有一定量的Cr2O72和CrO42 , 它们会对人类及生态系统产生很大的伤害,必须进行处理。常用的处理方法有还原沉淀法,该法的工艺流程为:

  1. (1) 制备该工艺流程需用Fe2+

    甲同学方案:

    用部分生锈的废铁屑与稀硫酸反应制备Fe2+ , 检验溶液中是否含有Fe3+试剂是()。

    A.铁氰化钾               

    B.硫氰化钾                     

    C.酸性高锰酸钾溶液

    制备中除发生反应Fe+2H+ = Fe2++H2↑外,其他可能反应的离子方程式为

    乙同学方案:

    把一块纯净的铁片插入装有稀硫酸的烧杯里,可观察到铁片上有气泡,在平行插入一块铜片,可观察到铜片上(填“有”或“没有”)气泡产生,再用导线把铁片和铜片连接起来,组成一个原电池,正极的电极反应式为

  2. (2) 工艺流程中第①步存在平衡:2CrO42(黄色)+2H+ Cr2O72(橙色)+H2O,若平衡体系的pH=2,则溶液显色。
  3. (3) 工艺流程中第②步中,还原1mol Cr2O72离子,需要mol的FeSO4·7H2O。
  4. (4) 工艺流程中第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:

    Cr(OH)3(s) Cr3+(aq)+3OH(aq)

    常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=10-32 , 要使c(Cr3+)降至10-5mol/L,溶液的pH应调至

  5. (5) 已知AgCl、Ag2CrO4(砖红色)的Ksp分别为2×10-10和2.0×10−12。分析化学中,测定含氯的中性溶液中Cl的含量,以K2CrO4作指示剂,用AgNO3溶液滴定。滴定过程中首先析出沉淀,当溶液中Cl恰好完全沉淀(浓度等于1.0×10−5 mol·L−1)时,此时溶液中c(CrO42−)等于 mol·L−1
NaNO2是一种食品添加剂,能致癌。酸性KMnO4溶液与NaNO2反应的离子方程式是MnO4+ NO2+     →Mn2+ + NO3 + H2O (未配平),下列叙述中正确的是(    )
A . 该反应中NO2被还原          B . 生成1molNaNO3需消耗0.4molKMnO4 C . 反应过程中溶液的pH减小 D .   中的粒子是OH
K2FeO4具有强氧化性,是一种重要的水处理剂,可由如下反应制得:xKClO+yFe(OH)3+zKOH=mK2FeO4+nKCl+pH2O。下列说法错误的是(   )
A . z=2 B . 该反应中的氧化产物为K2FeO4 C . K2FeO4处理水时,既能消毒杀菌又能作絮凝剂 D . 上述反应中每消耗1molKClO,转移2mole-
KIO3是我国规定的食盐补碘剂,利用“KClO3氧化法”可制备KIO3 , 流程如下:

已知:“酸化反应”所得产物有KH(IO3)2、Cl2和KCl。

  1. (1) KIO3所含的化学键有
  2. (2) 逐出的Cl2可用检验;“滤液”中的溶质主要是;“调pH”中所用的试剂是
  3. (3) 已知KIO3在水中的溶解度随温度升高而增大,则操作I包含的操作应该是、过滤。
  4. (4) 为测定“加碘食盐”中碘元素含量:①称取50.000g食盐,配成250mL溶液;②量取25.00mL溶液于锥形瓶中,加入足量KI,并用少量稀硫酸酸化,使KIO3与KI反应完全;③以淀粉为指示剂,用2.0×10-4mol/L的Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液体积为30.00mL。已知:KIO3+KI+H2SO4→K2SO4+I2+H2O(未配平),2Na2S2O3+I2→Na2S4O6+2NaI。测定过程中,所需仪器在使用前必须检查是否漏液的有
  5. (5) 判断滴定终点的依据是
  6. (6) 配平:KIO3+KI+H2SO4→K2SO4+I2+H2O
  7. (7) 该食盐中碘元素的含量是mg/kg。
用含有Al2O3、SiO2和少量FeO·xFe2O3的铝灰制备Al2(SO4)3·18H2O,工艺流程如下(部分操作和条件略):

Ⅰ.向铝灰中加入过量稀H2SO4 , 过滤;

Ⅱ.向滤液中加入过量KMnO4溶液,调节溶液的pH约为3;

Ⅲ.加热,产生大量棕色沉淀,静置,上层溶液呈紫红色;

Ⅳ.加入MnSO4至紫红色消失,过滤;

Ⅴ.浓缩、结晶、分离,得到产品。

  1. (1) H2SO4溶解Al2O3的离子方程式是
  2. (2) 将MnO4 - 氧化Fe2+的离子方程式补充完整:MnO4 -Fe2+ =Mn2+Fe3+
  3. (3) 已知:生成氢氧化物沉淀的pH

    Al(OH)3

    Fe(OH)2

    Fe(OH)3

    开始沉淀时

    3.4

    6.3

    1.5

    完全沉淀时

    4.7

    8.3

    2.8

    注:金属离子的起始浓度为0.1 mol·L-1

    根据表中数据解释步骤Ⅱ的目的:

  4. (4) 已知:一定条件下,MnO4 - 可与Mn2+反应生成MnO2

    ①向Ⅲ的沉淀中加入浓HCl并加热,能说明沉淀中存在MnO2的现象是

    ②Ⅳ中加入MnSO4的目的是

磷是人体所必需的重要矿物质元素,磷的化合物在生产和生活中应用广泛。

反应:P4+ NaOH+H2O→ NaH2PO2 +PH3(未配平)制得的次磷酸钠(NaH2PO2)可作食品防腐剂,也可用于化学镀镍。

请回答下列问题:

  1. (1) 磷原子的核外电子排布式:;磷原子核外有种能量不同的电子。
  2. (2) 上述反应的反应物和生成物中含有非极性键的分子是。(写出物质的化学式)
  3. (3) 将Na、O、P三种原子的原子半径大小按由大到小的顺序排列
  4. (4) NH3的稳定性比PH3的(填“强”或“弱”),判断理由是
  5. (5) A、配平上述反应,并标出电子转移方向与数目

      P4+  NaOH+H2O→  NaH2PO2 +  PH3

    B、上述反应中每生成1 mol 氧化产物,转移电子的数目为

半导体有单质、二元化合物、三元化合物等之分,其中三元半导体CuAlO2(或Cu2Al2O4)的制取,常采用CuO与Al2O3或Al(OH)3共热的方法。试分析并回答:
  1. (1) 试完成如下化学方程式:

    CuO+ Al2O3 Cu2Al2O4   ↑

  2. (2) 上述反应能发生的理由主要是
  3. (3) Al(OH)3有碱式和酸式两种电离方式,若25℃时,其酸式电离为Al(OH)3 AlO2+H+H2O   K=2.0×1013 , 则入Al(OH)3+OH AlO2+2H2O的平衡常数K’=(列式并计算)。该反应的△H(填“<”“>”或“=”)0。
  4. (4) 经实验测定,“AlO2” 的形式应该是[Al(OH)4] , 则AlCl3溶液与Na[Al(OH)4]溶液作用的离子方程式是
  5. (5) 用石墨电极电解Na[Al(OH)4] 溶液是制取高品质用Al(OH)3的方法之一。该电解反应的离子方程式是
金属及其化合物的种类很多,我们可以按照“金属单质、金属氧化物、金属氢氧化物、盐”的类别进行研究。A是短周期元素中原子半径最大的金属元素(“→”所指的转化都是一步完成)。

  1. (1) A与水反应的离子方程式:
  2. (2) 若B为呼吸面具中的供氧剂,其供氧时每生成1molO2 , 反应过程中转移的电子数为(用NA表示阿伏加德罗常数,用含NA的代数式表示)。
  3. (3) 200℃时,11.6gCO2和H2O的混合气体与足量的B反应,反应后固体增加了3.6g,则原混合物的平均相对分子质量为
  4. (4) 若称取10.5 g纯净的NaHCO3固体,加热一段时间后,剩余固体的质量为8.02 g。如果把剩余的固体全部加入到100 mL 2 mol·L-1的盐酸中充分反应。求溶液中剩余的盐酸的物质的量浓度(设溶液的体积变化及盐酸的挥发忽略不计)
  5. (5) 某化学反应方程式(未配平):KMnO4+KI+H2SO4→MnSO4+I2+KIO3+K2SO4+H2O,若该反应方程式中I2和KIO3的计量数分别是6和3,请将方程式配平;KMnO4+KI+H2SO4MnSO4+6I2+3KIO3+K2SO4+H2O,并用单线桥标出电子转移的方向和数目:
           
  1. (1) 医学上常用酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液的反应来测定血钙的含量。回答下列问题:H++MnO +H2C2O4=CO2↑+Mn2++
  2. (2) 配平上述离子方程式,在横线上填上正确的系数并在中填上所需的微粒。

    该反应中,若生成1molCO2 , 则转移电子的数目为

  3. (3) 测定血钙含量的方法为:取2mL血液,用蒸馏水稀释后,向其中加入足量(NH4)2C2O4溶液,反应生成CaC2O4沉淀,将沉淀用稀硫酸溶解得到H2C2O4后,再用KMnO4溶液滴定。

    ①溶解CaC2O4沉淀时不能用稀盐酸,原因是

    ②若消耗了5.0×10-5mol·L-1的KMnO4溶液20.00mL,则100mL该血液中含钙g。

碘(紫黑色固体,微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答下列问题:
  1. (1) 的一种制备方法如下图所示:

    ①加入 粉进行转化反应的离子方程式为,生成的沉淀与硝酸反应,生成后可循环使用。

    ②通入 的过程中,若氧化产物只有一种,反应的化学方程式为;若反应物用量比 时,氧化产物为;当 ,单质碘的收率会降低,原因是

  2. (2) 以 为原料制备 的方法是:先向 溶液中加入计量的 ,生成碘化物;再向混合溶液中加入 溶液,反应得到 ,上述制备 的总反应的离子方程式为
  3. (3) 溶液和 溶液混合可生成 沉淀和 ,若生成 ,消耗的 至少为 溶液中可发生反应 。实验室中使用过量的 溶液反应后,过滤,滤液经水蒸气蒸馏可制得高纯碘。反应中加入过量 的原因是
将H2S转化为可再利用的资源是能源研究领域的重要课题。
  1. (1) H2S的转化

    克劳斯法

    铁盐氧化法

    光分解法

    反应Ⅰ的化学方程式是

    ②反应Ⅱ:_ _ +_ +_ (将反应补充完整)

  2. (2) 反应Ⅲ硫的产率低,反应Ⅱ的原子利用率低。我国科研人员设想将两个反应耦合,实现由H2S高效产生S和H2 , 电子转移过程如图。

    过程甲、乙中,氧化剂分别是

  3. (3) 按照设计,科研人员研究如下。

    ①首先研究过程乙是否可行,装置如图。经检验, 极区产生了Fe3+ 极产生了H2 极区产生Fe3+的可能原因:

    ⅰ.

    ⅱ. (写离子方程式)。

    经确认,ⅰ是产生Fe3+的原因。过程乙可行。

    ②光照产生Fe3+后,向n极区注入H2S溶液,有S生成,持续产生电流,p极产生H2。为研究S产生的原因,可以采用的操作是。经确认,S是由Fe3+氧化H2S所得,H2S不能直接放电。过程甲可行。

  4. (4) 综上,反应Ⅱ,Ⅲ能耦合,同时能高效产生H2和S,其工作原理如图。

    进一步研究发现,除了Fe3+/ Fe2+外, /I-也能实现如图所示循环过程。请说明 能够使S源源不断产生的原因:

氧化还原反应在物质制备、能量转化方面有重要的应用。
  1. (1) 用单线桥法表示下列反应的电子转移方向和数目。

  2. (2) 反应 常用于测定溶液中I2的含量。反应的还原剂是,每生成1moLNaI,反应转移电子mol。
  3. (3) 反应 KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
  4. (4) 高铁酸钾(K2FeO4)可作为高效、多功能水处理剂。用FeCl3与KClO在强碱条件下反应可制取高铁酸钾,完成反应的离子方程式。

    2Fe3++_ClO-+_OH-=_FeO +3Cl-+_

汽车剧烈碰撞时,安全气囊中发生的反应为。下列说法正确的是(   )
A . x=8、y=2 B . 上述反应中涉及的物质均是电解质 C . 的电离方程式为 D . 还原产物与氧化产物的质量之比为1∶15
利用 KMnO4溶液和浓HCl在常温下反应即可制备Cl2 , 反应方程式2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。相关说法正确的是(   )
A . 由该反应可知氧化性强弱为:KMnO4>Cl2 B . 反应中每生成5mol Cl2 , 则有16mol HCl被氧化 C . 该反应中MnCl2是氧化产物,Cl2是还原产物 D . 该反应生成11.2L的Cl2 , 转移电子一定为1mol
某科研小组用氧化—沉淀法从废电池浸出液中去除铁;用MnO2氧化废电池浸出液中的Fe2+ , 再加适量Na2CO3调节溶液pH使Fe3+转化为沉淀[Fe(OH)3],同时放出一种无色气体(CO2)。研究发现pH对Fe2+的氧化率和铁去除率的影响如图1和图2所示。

已知:
I.pH=-lgc(H+);

II.酸性条件下MnO2被还原为Mn2+

下列说法错误的是(   )

A . 若起始浸出液pH=1.0,MnO2与Fe2+反应一段时间后,浸出液pH会减小

B . 由图1可知,Fe2+氧化率随浸出液pH增大而减小 C . Fe3+转变为沉淀的离子方程式为:2Fe3++3CO+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2 D . 若用氨水调节溶液pH也可以使Fe3+转化为沉淀
据报道,我国科学家研制出以石墨烯为载体的催化剂,在25℃下用H2O2直接将CH4转化为含氧有机物,其主要原理如图所示。下列说法错误的是(   )

A . 石墨烯为载体的催化剂的作用是破坏C-H键 B . 步骤v、vi的总反应方程式是H2O2+HCHOHCOOH+H2O C . 步骤ii得到的产物所有原子可能共面 D . 上述反应过程中,用虚线圆框住的部分表示不稳定的自由基状态
          
  1. (1) Ⅰ、含氮废水是造成水体污染的重要原因之一、研究含氮废水的处理对水体净化有重要意义。利用 O2 和 H2 可高效去除水体中同时存在的 NH和 NO 。

    具体方法是:①先利用氧气将 NH氧化成 NO

    ②再利用 H2 将 NO还原为N2 (2NO+5H2N2+2OH-+4H2O)。

    反应①中氧化剂与还原剂物质的量之比为

  2. (2) 若完全处理 100g 含 NH4NO3 4%的废水,至少需要标准状况下的 H2L。
  3. (3) 该污水处理的好处是(列举一条即可)
  4. (4) Ⅱ、焊接钢铁时常用的焊药为氯化铵,其作用是消除焊接处的铁锈。发生的反应体系中共有六种物质:NH4Cl、FeCl3、N2、Fe2O3、Fe和X。

    根据题意,可判断出X是(写化学式)。

  5. (5) 写出并配平该反应的化学方程式:
  6. (6) 发生还原反应的物质是,反应中2mol氧化剂能(填“失去”或“得到”)mol电子。
  7. (7) 反应中产生5.6L(标准状况)的气体时,被还原的物质的质量为