第5讲氧化还原反应氧化还原反应的概念1.(2014理综,7,5分)下表中对应关系正确的是( )A CH3CH3+Cl2 CH3CH2Cl+HClCH2 CH2+HCl CH3CH2Cl均为取代反应B由油脂得到甘油由淀粉得到葡萄糖均发生了水解反应C Cl2+2Br- 2Cl-+Br2Zn+Cu2+ Zn2++Cu均为单质被还原的置换反应D 2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑Cl2+H2O HCl+HClO均为水作还原剂的氧化还原反应2.(2013理综,1,6分)运用有关概念判断下列叙述正确的是( )A.1 mol H2燃烧放出的热量为H2的燃烧热B.Na2SO3与H2O2的反应为氧化还原反应C.和互为同系物D.BaSO4的水溶液不易导电,故BaSO4是弱电解质3.(2012理综,10,4分)下列应用不涉及．．．氧化还原反应的是( )A.Na2O2用作呼吸面具的供氧剂B.工业上电解熔融状态的Al2O3制备AlC.工业上利用合成氨实现人工固氮D.实验室用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH34.(2012理综,2,6分)下列单质或化合物性质的描述正确的是( )A.NaHSO4水溶液显中性B.SiO2与酸、碱均不反应C.NO2溶于水时发生氧化还原反应D.Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl2和FeCl35.(2012单科,6,2分)将0.195 g锌粉加入到20.0 mL的0.100 mol·L-1 M溶液中,恰好完全反应,则还原产物可能是( )A.MB.M2+C.M3+D.MO2+氧化还原反应的规律1.(2014大纲全国,13,6分)已知:将Cl2通入适量KOH溶液,产物中可能有KCl、KClO、KClO3,且的值与温度高低有关。
当n(KOH)=a mol时,下列有关说法错误．．的是( )A.若某温度下,反应后=11,则溶液中=B.参加反应的氯气的物质的量等于a molC.改变温度,反应中转移电子的物质的量的围:a mol≤≤a molD.改变温度,产物中KClO3的最论产量为a mol2.(2013理综,12,6分)NaHSO3溶液在不同温度下均可被过量KIO3氧化,当NaHSO3完全消耗即有I2析出,依据I2析出所需时间可以求得NaHSO3的反应速率。
将浓度均为0.020 mol·L-1的NaHSO3溶液(含少量淀粉)10.0 mL、KIO3(过量)酸性溶液40.0 mL混合,记录10~55 ℃间溶液变蓝时间,55 ℃时未观察到溶液变蓝,实验结果如图所示。
据图分析,下列判断不正确．．．的是( )A.40 ℃之前与40 ℃之后溶液变蓝的时间随温度的变化趋势相反B.图中b、c两点对应的NaHSO3反应速率相等C.图中a点对应的NaHSO3反应速率为5.0×10-5 mol·L-1·s-1D.温度高于40 ℃时,淀粉不宜用作该实验的指示剂3.(2014理综,9,18分)Na2S2O3是重要的化工原料,易溶于水,在中性或碱性环境中稳定。
Ⅰ.制备Na2S2O3·5H2O反应原理:Na2SO3(aq)+S(s) Na2S2O3(aq)实验步骤:①称取15 g Na2SO3加入圆底烧瓶中,再加入80 mL蒸馏水。
另取5 g研细的硫粉,用3 mL乙醇润湿,加入上述溶液中。
②安装实验装置(如图所示,部分夹持装置略去),水浴加热,微沸60分钟。
③趁热过滤,将滤液水浴加热浓缩,冷却析出Na2S2O3·5H2O,经过滤、洗涤、干燥,得到产品。
回答问题:(1)硫粉在反应前用乙醇润湿的目的是。
(2)仪器a的名称是,其作用是。
(3)产品中除了有未反应的Na2SO3外,最可能存在的无机杂质是。
检验是否存在该杂质的方法是。
(4)该实验一般控制在碱性环境下进行,否则产品发黄,用离子反应方程式表示其原因: 。
Ⅱ.测定产品纯度准确称取W g产品,用适量蒸馏水溶解,以淀粉作指示剂,用0.100 0 mol·L-1碘的标准溶液滴定。
反应原理为:2S2+I2 S4+2I-(5)滴定至终点时,溶液颜色的变化: 。
(6)滴定起始和终点的液面位置如图,则消耗碘的标准溶液体积为mL。
产品的纯度为(设Na2S2O3·5H2O相对分子质量为M) 。
Ⅲ.Na2S2O3的应用(7)Na2S2O3还原性较强,在溶液中易被Cl2氧化成S,常用作脱氯剂,该反应的离子方程式为。
4.(2013理综,26,15分)氢能源是一种重要的清洁能源。
现有两种可产生H2的化合物甲和乙。
将6.00 g甲加热至完全分解,只得到一种短周期元素的金属单质和6.72 L的H2(已折算成标准状况)。
甲与水反应也能放出H2,同时还产生一种白色沉淀物,该白色沉淀可溶于NaOH溶液。
化合物乙在催化剂存在下可分解得到H2和另一种单质气体丙,丙在标准状况下的密度为1.25 g·L-1。
请回答下列问题:(1)甲的化学式是;乙的电子式是。
(2)甲与水反应的化学方程式是。
(3)气体丙与金属镁反应的产物是(用化学式表示)。
(4)乙在加热条件下与CuO反应可生成Cu和气体丙,写出该反应的化学方程式。
有人提出产物Cu中可能还混有Cu2O,请设计实验方案验证之。
(已知:Cu2O+2H+ Cu+Cu2++H2O)(5)甲与乙之间(填“可能”或“不可能”)发生反应产生H2,判断理由是。
氧化还原反应方程式的配平及相关计算1.(2014单科,16,3分)含有砒霜(As2O3)的试样和锌、盐酸混合反应,生成的砷化氢(AsH3)在热玻璃管中完全分解成单质砷和氢气。
若砷的质量为1.50 mg,则( )A.被氧化的砒霜为1.98 mgB.分解产生的氢气为0.672 mLC.和砒霜反应的锌为3.90 mgD.转移的电子总数为6×10-5N A2.(2012单科,20,4分)火法炼铜首先要焙烧黄铜矿,其反应为:2CuFeS2+O2 Cu2S+2FeS+SO2下列说确的是( )A.SO2既是氧化产物又是还原产物B.CuFeS2仅作还原剂,硫元素被氧化C.每生成1 mol Cu2S,有4 mol硫被氧化D.每转移1.2 mol电子,有0.2 mol硫被氧化3.(2014课标Ⅰ,27,15分)次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品,具有较强还原性。
回答下列问题:(1)H3PO2是一元中强酸,写出其电离方程式。
(2)H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中的Ag+还原为银,从而可用于化学镀银。
①H3PO2中,P元素的化合价为。
②利用H3PO2进行化学镀银反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1,则氧化产物为(填化学式)。
③NaH2PO2为(填“正盐”或“酸式盐”),其溶液显(填“弱酸性”“中性”或“弱碱性”)。
(3)H3PO2的工业制法是:将白磷(P4)与Ba(OH)2溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)2,后者再与H2SO4反应。
写出白磷与Ba(OH)2溶液反应的化学方程式。
(4)H3PO2也可用电渗析法制备,“四室电渗析法”工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过):①写出阳极的电极反应式。
②分析产品室可得到H3PO2的原因③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2:将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替,并撤去阳极室与产品室之间的阳膜,从而合并了阳极室与产品室。
其缺点是产品中混有杂质,该杂质产生的原因是。
4.(2014理综,27,12分)碳、硫的含量影响钢铁性能。
碳、硫含量的一种测定方法是将钢样中碳、硫转化为气体,再用测碳、测硫装置进行测定。
(1)采用装置A,在高温下将x克钢样中碳、硫转化为CO2、SO2。
①气体a的成分是。
②若钢样中硫以FeS形式存在,A中反应:3FeS+5O2 1 +3 。
(2)将气体a通入测硫装置中(如右图),采用滴定法测定硫的含量。
①H2O2氧化SO2的化学方程式: 。
②用NaOH溶液滴定生成的H2SO4,消耗z mL NaOH溶液。
若消耗1 mL NaOH溶液相当于硫的质量为y克,则该钢样中硫的质量分数: 。
(3)将气体a通入测碳装置中(如下图),采用重量法测定碳的含量。
①气体a通过B和C的目的是。
②计算钢样中碳的质量分数,应测量的数据是。
5.(2013理综,24,14分)二氧化氯(ClO2)是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂。
(1)氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2方法。
①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、S等杂质。
某次除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的(填化学式),至沉淀不再产生后,再加入过量的Na2CO3和NaOH,充分反应后将沉淀一并滤去。
经检测发现滤液中仍含有一定量的S,其原因是[已知:K sp(BaSO4)=1.1×10-10、K sp(BaCO3)=5.1×10-9]。
②该法工艺原理示意图如下。
其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠(NaClO3)与盐酸反应生成ClO2。
工艺中可以利用的单质有(填化学式),发生器中生成ClO2的化学方程式为。
(2)纤维素还原法制ClO2是一种新方法,其原理是:纤维素水解得到的最终产物D与NaClO3反应生成ClO2。
完成反应的化学方程式:+24NaClO3+12H2SO4 ClO2↑+CO2↑+18H2O+(3)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-相同量的电镀废水,所需Cl2的物质的量是ClO2的倍。
题组一氧化还原反应的概念1.B CH2CH2+HCl CH3CH2Cl是加成反应,A项错误;Zn+Cu2+Zn2++Cu中单质Zn被氧化,C项错误;D 项两个反应中水既不是氧化剂也不是还原剂,D项错误。
2.B 没有给出氢气燃烧对应的反应环境及生成物的状态,所以放出的热量不一定是燃烧热,A项错误;同系物结构相似,即必须是同类物质,但该项所给物质一个是苯酚,一个是苯甲醇,C项错误;BaSO4水溶液不易导电的原因是BaSO4溶解度小,水溶液中离子浓度小,但BaSO4是强电解质,D项错误。
3.D NH4Cl与Ca(OH)2制取NH3的反应为复分解反应,不是氧化还原反应。
4.C A项,在水溶液中,NaHSO4Na++H++S,故NaHSO4水溶液显酸性;B项,SiO2能与NaOH等强碱溶液反应,也能与氢氟酸反应;C项,3NO2+H2O 2HNO3+NO,该反应属于氧化还原反应;D项,Fe与足量Cl2反应只生成FeCl3。
5.B 根据得失电子守恒解答。
锌粉的物质的量为0.003 mol,完全反应后失电子0.006 mol,若M的化合价由+5变为x,则(5-x)×0.020 0 L×0.100 mol·L-1=0.006 mol,可得x=+2。