专题02 氧化还原反应原理综合应用1．氰化钠（NaCN ）是一种重要化工原料，常用于化学合成、电镀、冶金等方面。

氰化钠也是一种无机毒害品，本身不易燃，但遇潮湿空气或与酸类接触会产生剧毒、易燃的氰化氢气体，与氯酸盐、硝酸盐等接触会剧烈反应，引起燃烧爆炸。

近几年，我国屡屡出现因氰化钠的生产和储存不当，造成火灾、爆炸等事故。

请结合所学知识，回答下列问题：（1）氰化钠中N 的化合价为＿, CN -中两原子均为8电子稳定结构，请写出CN -的电子式__。

（2）工业上可用纯碱、焦炭、氨气在高温下反应制取NaCN ，请写出该反应的化学方程式：______________。

（3）常见的处理氰化钠的方法有：① 将其与双氧水反应转化为两种溶于水都呈碱性的物质；② 将其用ClO 2处理，得到无毒的NaCl 、N 2和CO 2。

方法①的离子方程式为__________。

用方法②处理含NaCN 4×10-5mol/L 的废水1O00L ，至少需要ClO 2的质量为_____g 。

（4）若pK a =-lg{Ka}，已知常温下HCN 的pK a ＝9.21，浓度均为0.5mol/L 的NaCN 和HCN 的混合溶液显______（填“酸”、“碱”或“中”）性，通过计算说明其原因___________。

【答案】 -3 Na 2CO 3+C+2NH 32NaCN+3H 2O CN -+H 2O 2+H 2O=HCO 3-+NH 3↑ 2.7 碱149.21 4.79/110/1010b w a K K K ---==⨯=，K b >K a ，说明的CN -水解程度大于HCN 的电离程度.2.7g 。

（4）NaCN 的水解常数149.21 4.79/110/1010h w a K K K ---==⨯=，K h >K a ，说明的CN -水解程度大于HCN 的电离程度，所以溶液显碱性。

2．硫的多种化合物在工业中有重要应用。

（1）Na2S2可以做制革工业中原皮的脱毛剂，写出Na2S2的电子式______________。

（2）连二亚硫酸钠（Na2S2O4）又称保险粉，可作木浆造纸的漂白剂，其水溶液性质不稳定，有极强的还原性。

①Na2S2O4中S元素的化合价为_____________②将甲酸（HCOOH）和NaOH溶液混合，再通入SO2气体，会得到保险粉，此时甲酸被氧化为CO2，该反应的化学方程式为_________________。

③Na2SO4暴露于空气中易吸收氧气和水蒸气而变质，发生反应时，当氧化剂和还原剂的物质的量之比为1：2时，反应的化学方程式为____________。

（3）铬会造成环境污染，某酸性废水中含有Cr2O72-，处理时可用焦亚硫酸钠（Na2S2O5）将Cr2O72-转化为毒性较低的Cr3+，再调节pH至8，使铬元素沉降，分离出污泥后测得废水中Cr3+浓度为0.52mg/L，达到排放标准。

①写出Na2SO5参加反应的离子方程式_______________________。

②处理后的废水中Cr3+的物质的量浓度为____________________。

（4）氢硫酸和亚硫酸是两种弱酸，回答下列问题①0.1mol/L H2SO4与0.2mol/L H2S溶液等体积混合，所得溶液中S2-浓度为_____mol/L。

（已知氢硫酸Ka1=1.0×10-8、Ka2=1.0×10-15，忽略H2S和H2O电离产生的H+）②已知亚硫酸的Ka1=1.0×10-2、Ka2=6.0×10-13，设计实验证明亚硫酸第一步不完全电离。

（可用实验用品：0.1mol/L亚硫酸、0.1mol/L NaHSO3溶液、0.1mol/L Na2SO3溶液，广泛pH试纸、pH计）【答案】+3 HCOOH+2SO2+4NaOH=Na2S2O4+CO2+2H2O或HCOOH+2SO2+4NaOH=Na2S2O4+Na2CO3+3H2O 2Na2S2O4+O2+2H2O=4NaHSO33S2O42-+2CrO2-+10H+=4Cr3++6SO42-+5H2O 10-5mol/L 1.0×10-22用pH计测定0.1mol/L亚硫酸溶液的pH PH>13．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转变为MnO2和KMnO4；滤去MnO2沉淀，浓缩滤液，结晶得到深紫色的针状KMnO4。

请回答：（1）软锰矿制备K2MnO4的化学方程式是_______________________；（2）K2MnO4制备KMnO4的离子方程式是_______________；（3）若用2.5g软锰矿（含MnO2 80％）进行上述实验，KMnO4的理论产量为_______________。

（4）KMnO4能与热的经硫酸酸化的Na2C2O4溶液反应生成Mn2+和CO2，该反应的化学方程式是________________________；（5）上述制得KMnO4产品0.165g，恰好与0.335g Na2C2O4反应完全，该KMnO4的纯度为___。

【答案】(12分)(1）3MnO2+6KOH+KClO33K2MnO4+KCl+3H2O(2分)（2）3Mn+4H+ = MnO2↓+2Mn+2H2O(2分)（3）由上述两个化学方程式可知，反应物和生成物间的计量关系为：(3分)MnO2K2MnO4KMnO487 158×2.5×80% x答：KMnO4的理论产量是2.4g（4）2KMnO4+5Na2C2O4+8H2SO4K2SO4+2MnSO4+5Na2SO4+10CO2↑+8H2O(2分)（5）设该KMnO4的纯度为y，根据化学方程式可知(3分)KMnO4———Na2C2O4×158 1340.165 × y 0.335【解析】略4．碱式次氯酸镁[Mg a(ClO)b(OH)c·xH2O]是一种有开发价值的微溶于水的无机抗菌剂。

为确定碱式次氯酸镁的组成，进行如下实验：①准确称取1.685g碱式次氯酸镁试样于250mL锥形瓶中，加入过量的KI溶液，用足量乙酸酸化，用0.8000mol/LNa2S2O3标准溶液滴定至终点（离子方程式为2S2O32-＋I2=2I-＋S4O62-），消耗25.00mL。

②另取1.685g碱式次氯酸镁试样，用足量乙酸酸化，再用足量3%H2O2溶液处理至不再产生气泡(H2O2被ClO-氧化为O2)，稀释至1000mL。

移取25.00mL溶液至锥形瓶中，在一定条件下用0.020 00mol/L EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定其中的Mg2+（离子方程式为Mg2++H2Y2-=MgY2-+2H+) ，消耗25.00 mL（1）步骤①中需要用到的指示剂是_______。

（2）步骤②中若滴定管在使用前未用EDTA标准溶液润洗，测得的Mg2+物质的量将____（填“偏高”、“偏低”或“不变”）。

（3）通过计算确定碱式次氯酸镁的化学式（写出计算过程）。

____【答案】(12分)（1）淀粉溶液(2分)（2）偏高(2分)（3）关系式：ClO－～I2～2S2O32-n(ClO－)＝1/2n(S2O32-)＝1/2×0.800 0 mol·L－1×25.00×10－3L＝1.000×10－2mol(1分)n(Mg2＋)＝0.020 00 mol·L－1×25.00×10－3L×1 000 mL/25.00 mL＝2.000×10－2mol(1分)根据电荷守恒，可得：n(OH－)＝2n(Mg2＋)－n(ClO－)＝2×2.000×10－2mol－1.000×10－2mol＝3.000×10－2mol(2分)n(H2O)＝1.685 g－1.000×10－2mol×51.5 g·mol－1－2.000×10－2mol×24 g·mol－1－3.000×10－2mol×17 g·mol－1＝0.180 g(1分)n(H2O)＝0.180 g/18 g·mol－1＝1.000×10－2mol(1分)n(Mg2＋)∶n(ClO－)∶n(OH－)∶n(H2O)＝2.000×10－2mol∶1.000×10－2mol∶3.000×10－2mol∶1.000×10－2mol＝2∶1∶3∶1(1分)碱式次氯酸镁的化学式为Mg2ClO(OH)3·H2O(1分)5．按要求完成下列空白：⑴印刷电路板是由高分子材料和铜箔复合而成．刻制印刷电路时，要用FeCl3溶液作为“腐蚀液”，生成CuCl2和FeCl2．请写出反应的离子方程式。

⑵请写出在碱性溶液中，ClO与Fe2+反应的离子方程式为：。

⑶NaAlH4是重要的还原剂。

请写出NaAlH4与水发生氧化还原反应的化学方程式：。

⑷+6价铬的化合物毒性较大，常用NaHSO3将酸性废液中的Cr2O72－还原成Cr3+，请写出该反应的离子方程式：。

⑸亚氯酸钠(NaClO 2)溶液可作为烟气的吸收剂，并对烟气进行脱硫、脱硝。

在装有亚氯酸钠溶液的鼓泡反应器中通入含有SO 2和NO 的烟气，反应温度为323 K ，NaClO 2溶液浓度为5×10−3mol·L −1。

反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。

SO NO 写出NaClO 2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式 。

【答案】（1）2Fe 3++Cu=2Fe 2++Cu 2+（2）4Fe 2++ ClO +8OH －+2H 2O=4Fe(OH)3↓+Cl －或4Fe(OH)2+ ClO +2H 2O=4Fe(OH)3+Cl －（3）NaAlH 4+2H 2O==NaAlO 2+4H 2↑或NaAlH 4+4H 2O==Na[Al(OH)4]+4H 2↑（4）Cr 2O +3HSO +5H + =2Cr 3++3SO +4H 2O（5）①4NO+3ClO +4OH — = 4NO +2H 2O+3Cl -或4NO+3ClO +2H 2O = 4NO +4H ++3Cl — 6．金属铝在酸性或碱性溶液中均可与NO 3－发生氧化还原反应，转化关系如下：请回答下列问题：（1）气体D 和F 反应可生成盐，该盐的化学式为 。