氧化还原反应的应用
【考点透视】
⑴认识氧化还原反应的本质;⑵了解氧化还原反应在生产、生活中的应用
一、守恒思想
【典例精析】
例1、用48mL0.1mol/L的FeSO4溶液,恰好还原2.4×10-3mol[RO(OH)2]+离子,则R元素的最终价态为
例2、配平:
⑴Zn+HNO3-Zn(NO3)2+NH4NO3+H2O
⑵As2S3+HNO3+H2O-H3AsO4+H2SO4+NO
例3、将NaBiO3固体(黄色,微溶)加入MnSO4和H2SO4的混合溶液里,加热,溶液显紫色(Bi3+无色)。
配平该反应的离子方程式:
−∆Na+ + Bi3+ + +
NaBiO3 + Mn2+ + H+−→
【知识归纳】
得失电子守恒
1、内容:在氧化还原反应中,还原剂失去电子的总数等于氧化剂得到电子的总数,
即元素化合价升高的总数等于元素化合价降低的总数。
2、应用:
⑴检查反应中电子转移的数目的准确性:
⑵确定氧化剂与还原剂或氧化产物与还原产物量的关系:
练习1、在3BrF3+5H2O=HBrO3+Br2+9HF+O2的反应中,氧化产物与还原产物的物质的量之比为,其中被水还原的BrF3的物质的量为。
⑶确定氧化产物或还原产物的化学式、某元素的化合价:
练习2、24mL浓度为0.05mol/L的Na2SO3溶液恰好与20mL浓度0.02mol/L的K2Cr2O7溶液完全反应。
已知Na2SO3被K2Cr2O7氧化为Na2SO4,则Cr在还原产物中的化合价为
A、+2
B、+3
C、+4
D、+5
练习3、离子反应:N2H5++4Fe3+=4Fe2++Y+……,在水溶液中N2H5+将Fe3+还原为Fe2+,则N2H5+的氧化产物Y是。
⑷方程式的配平:
练习4、配平:
⑴Pt + HNO3+ HCl -H2PtCl6+ NO + H2O
⑵Cr(OH)4-+ ClO-+-CrO42-+ Cl-+H2O
练习5、铁酸钠(Na2FeO4)是水处理过程中使用的一种新型净水剂,它的氧化性比高锰酸钾更强,本身在反应中被还原为Fe3+离子。
⑴配平制取铁酸钠的化学方程式:
Fe(NO3)3 + NaOH + Cl2 == Na2FeO4 + NaNO3 + NaCl + H2O
⑵铁酸钠之所以能净水,除了能消毒杀菌外,另一个原因是。
二、氧化还原反应知识的综合运用
【典例精析】
例4、由于亚硝酸钠(NaNO2)有咸味,外观与食盐相似,曾多次发被误当食盐食用的事件。
经过查阅资料,了解到以下相关信息:
试回答下列问题:
⑴人体正常的血红蛋白中含有Fe2+,若误食亚硝酸盐(如NaNO2),则导致血红蛋白中的Fe2+转化为Fe3+而中毒,服用维生素C可以解毒,下列叙述不正确的是
A、亚硝酸盐是还原剂
B、维生素C是还原剂
C、维生素C将Fe3+还原为Fe2+
D、亚硝酸盐被氧化
⑵下列方法中不能用来区别NaNO2和NaCl的是
A、测定两种溶液的pH
B、用AgNO3和稀HNO3两种试剂来区别
C、在酸性条件下加入KI-淀粉溶液来区别
D、分别在两种溶液中滴加甲基橙
⑶某同学把新制的氯水加到NaNO2溶液中,观察到氯水褪色,同时生成NaNO3和HCl,写出反应的离子方程式
⑷为了测定某样品中NaNO2的含量,可以使用标准KMnO4溶液进行滴定:
①KMnO4溶液在滴定过程中做(填“氧化剂或还原剂”),该滴定过
程(填“需要或不需要”)指示剂。
②在滴定接近终点时,用少量蒸馏水对锥形瓶冲洗一下,再滴定到终点,则所测量的结
果(填“偏大、偏小或无影响”)。
③若在滴定终点读数时俯视,则所得结果(填“偏大、偏小或无影响”)。
⑸已知HNO2的酸性比醋酸弱,某同学在家中欲进行鉴别NaNO2和NaCl的实验,但他家里只有浓醋酸,请问该实验能否成功?说明理由。
例5、根据下列框图回答问题(答题时,方程式中的M、E用所对应的元素符号表示):
金属
⑴写出M溶于稀H2SO4和H2O2混合液的化学方程式:。
⑵某同学取X的溶液,酸化后加入KI、淀粉溶液,变为蓝色。
写出与上述变化过程相关的离子方程式:、。
⑶写出Cl2将Z氧化为K2EO4的化学方程式:。
例6、硫酸钠—过氧化氢加合物(x Na2SO4·y H2O2·z H2O)的组成可通过下列实验测定:
①准确称取1.7700 g样品,配制成100.00 mL溶液A。
②准确量取25.00 mL溶液A,加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、
干燥至恒重,得到白色固体0.5825 g。
③准确量取25.00 mL溶液A,加适量稀硫酸酸化后,用0.02000 mol·L—1KMnO4溶液
滴定至终点,消耗KMnO4溶液25.00 mL。
H2O2与KMnO4反应的离子方程式如下:+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑
2MnO—
4
)≤1.0×10—6mol·L—1,
⑴已知室温下BaSO4的K sp=1.1×10—10,欲使溶液中c(SO2—
4
应保持溶液中c(Ba2+)≥___________mol·L—1。
⑵上述滴定若不加稀硫酸酸化,MnO—
被还原为MnO2,其离子方程式为___________。
4
⑶通过计算确定样品的组成(写出计算过程)。
【知识归纳】
【当堂反馈】
1、实验室可由软锰矿(主要成分为MnO2)制备KMnO4,方法如下:软锰矿与过量固体KOH和KClO3在高温下反应,生成锰酸钾(K2MnO4)和KCl:用水溶解,滤去残渣,滤液酸化后,K2MnO4转化为MnO2和KMnO4;滤去MnO2沉淀,浓缩滤液,结晶得到深紫色的针状KMnO4。
⑴软锰矿制备K2MnO4的化学方程式是:。
⑵K2MnO4制备KMnO4的离子方程式是:。
⑶若用2.5g软锰矿(含MnO280%)进行上述实验,计算KMnO4的理论产量。
⑷KMnO4能与热的经硫酸酸化的Na2C2O4反应生成Mn2+和CO2该反应的化学方程式是。
2、氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程。
下面是一个还原的反应式:
NO3—+ 4H+ + 3e—== NO + 2H2O。
KMnO4、Na2CO3、Cu2O、Fe2(SO4)3四种物质中的一种物质(甲)能使上述还原过程发生。
⑴写出并配平该氧化还原反应的方程式:
⑵反应中硝酸体现了、的性质。
⑶反应中若产生0.2mol气体,则转移的电子的物质的量为mol。
⑷若1mol甲与某浓度的硝酸反应时,被还原的硝酸的物质的量增加,原因是。