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某一反应体系中存在以下五种物质:Na3AsO3、H2O、I2、Na3AsO4、HI
(1)若水是产物,试用这五种物质组成一个合理的反应方程式,配平并标出电子转移的方向和数目:______;
(2)当pH为5~9时,该反应体系中的氧化反应为由HI→I2;当pH<4时,反应向逆反应方向进行,此时体系中的氧化反应为由______→______.如果两种情况下反应中转移电子数相等,则两个反应中氧化剂的物质的量之比是______;
(3)物质的氧化性和还原性不仅与溶液的酸碱性有关,还与物质的浓度和反应温度等因素有关.下列各组物质由于浓度不同而发生不同氧化还原反应的是(填序号)______.
①Cu与HNO3溶液 ②Cu与FeCl3溶液 ③Fe与HCl溶液 ④Zn与H2SO4溶液.

解:(1)当元素处于最高价时只有氧化性,所以Na3AsO4在反应中做氧化剂,对应的产物为Na3AsO3,当元素处于最低价时只有还原性,所以HI在反应中做还原剂,对应的产物为I2,故答案为:
(2)当pH<4时,反应从I2→HI,碘元素发生了还原反应,转移电子数目为2mol,则另一个半反应应该是发生了还原反应,即为Na3AsO3→Na3AsO4,转移电子数目为2mol,所以两情况下反应中氧化剂的物质的量之比是1:1,故答案为:Na3AsO3; Na3AsO4;1:1;
(3)①硝酸是氧化性的酸,铜和浓硝酸反应产生NO2,和稀硝酸反应产生NO,产物和硝酸浓度有关,故①正确;
②铜和三价铁反应只有一种结果生成亚铁和铜离子,和浓度无关,故②错误;
③盐酸是非氧化性的酸,和铁反应生成亚铁盐和氢气,和盐酸浓度无关,故③错误;
④稀硫酸和金属锌反应产生氢气,和浓硫酸反应生成二氧化硫,产物和硫酸浓度有关,故④正确.
故答案为:①④.
分析:(1)元素处于最高价时只有氧化性,处于最低价时只有还原性;
(2)当pH<4时,反应向逆反应方向进行,即反应从I2→HI,碘元素发生了氧化反应,则另一个半反应应该是发生了还原反应,并且得失电子的数目是相等的;
(3)①铜和浓硝酸反应产生NO2,和稀硝酸反应产生NO;
②铜和三价铁反应只有一种结果生成亚铁离子和铜离子;
③盐酸是非氧化性的酸,和铁反应生成亚铁盐和氢气;
④稀硫酸和金属锌反应产生氢气,和浓硫酸反应生成二氧化硫;
点评:本题是一道有关氧化还原知识的题目,考查了学生方程式中的电子转移知识,综合性较强,难度较大.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

化学学科中的平衡理论主要包括:化学平衡、电离平衡、水解平衡和溶解平衡四种,且均符合勒夏特列原理.请回答下列问题:
(1)一定温度下,在一个固定容积的密闭容器中,可逆反应 A(g)+2B(g)=4C (g)△H>0 达到平衡时,c(A)=2mol?L-1,c(B)=7mol?L-1,c(C)=4mol?L-1.试确定B的起始浓度c(B)的取值范围是
3mol/L≤c(B)≤9mol/L
3mol/L≤c(B)≤9mol/L
;若改变条件重新达到平衡后体系中C的质量分数增大,下列措施可行的是
C
C

A.增加C的物质的量     B.加压    C.升温     D.使用催化剂
(2)常温下,取 pH=2的盐酸和醋酸溶液各100mL,向其中分别加入适量的Zn粒,反应过程中两溶液的pH变化如图1所示.则图中表示醋酸溶液中pH变化曲线的是
B
B
 ( 填“A”或“B”). 设盐酸中加入的Zn质量为m1,醋酸溶液中加入的Zn质量为 m2. 则 m1
 m2 ( 选填“<”、“=”、“>”)
(3)在体积为3L的密闭容器中,CO与H2在一定条件下反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g)→CH3OH(g).反应达到平衡时,平衡常数表达式K=
c(CH3OH)
c(CO)×c2(H2)
c(CH3OH)
c(CO)×c2(H2)
,升高温度,K值
减小
减小
(填“增大”、“减小”或“不变”).在500℃,从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=
2nB
3tB
mol?(L?min)-1
2nB
3tB
mol?(L?min)-1

(4)难溶电解质在水溶液中存在着电离平衡.在常温下,溶液里各离子浓度以它们化学计量数为方次的乘积是一个常数,叫溶度积常数.例如:
Cu(OH)2(s)=Cu2+(aq)+2OH-(aq),Ksp=c(Cu2+)[c(OH-)]2=2×10-20
当溶液中各离子浓度方次的乘积大于溶度积时,则产生沉淀,反之固体溶解.若某CuSO4溶液里c( Cu2+)=0.02mol?L-1,如果生成Cu(OH)2沉淀,应调整溶液pH,使之大于
5
5
; 要使0.2mol?L-1的CuSO4 溶液中Cu2+沉淀较为完全 (使Cu2+浓度降至原来的千分之一)则应向溶液里加NaOH溶液,使溶液pH值为
6
6

(5)常温下,某纯碱(Na2CO3) 溶液中滴入酚酞,溶液呈红色.则该溶液呈
碱性
碱性
性.在分析该溶液遇酚酞呈红色原因时,甲同学认为是配制溶液所用的纯碱样品中混有NaOH 所致;乙同学认为是溶液中Na2CO3电离出的CO32-水解所致.请你设计一个简单的实验方案给甲和乙两位同学的说法以评判(包括操作、现象和结论)
向红色溶液中加入足量BaCl2溶液,如果溶液还显红色说明甲正确,红色褪去说明乙正确
向红色溶液中加入足量BaCl2溶液,如果溶液还显红色说明甲正确,红色褪去说明乙正确

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2013?漳州二模)发展“碳一化学”,开发利用我国相对丰富的煤炭资源具有重要的战略意义和经济价值.下面是以焦炭为原料,经“碳一化学”途径制取乙二醇的过程:
(1)该过程中产生的CO可继续与水蒸气发生可逆反应得到CO2和H2,此反应的平衡常数表达式K=
c(CO2)×c(H2)
c(CO)×c(H2O)
c(CO2)×c(H2)
c(CO)×c(H2O)

(2)CH3OH(l)气化时吸收的热量为27kJ/mol,CH3OH(g)的燃烧热为677kJ/mol,请写出CH3OH(l)完全燃烧的热化学方程式
CH3OH(l)+3/
3
2
O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-650kJ/mol
CH3OH(l)+3/
3
2
O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-650kJ/mol

(3)“催化还原”反应制乙二醇原理如下:CH3OOC-COOCH3(g)+4H2(g)?HOCH2-CH2OH(g)+2CH3OH(g)△H=-34kJ/mol
为探究实际生产的最佳条件,某科研小组进行了多方面研究.如图表示乙二醇达到平衡时的产率随原料投料比[n(氢气)/n(草酸二甲酯)]和压强的变化关系,其中三条曲线分别表示体系压强为1.5MPa、2.5MPa、3.5MPa的情况,则曲线甲对应的压强是P(甲)=
3.5MPa
3.5MPa

(4)草酸二甲酯水解产物草酸(H2C2O4)为二元中强酸
①草酸氢钾溶液中存在如下平衡:H2O?H++OH-、HC2O4-?H++C2O42-
HC2O4-+H2O?H2C2O4+OH-
HC2O4-+H2O?H2C2O4+OH-

②向0.1mol/L的草酸氢钾溶液里滴加NaOH溶液至中性,此时溶液里各粒子浓度关系正确的是
ad
ad
(填序号).
a.c(K+)=c(HC2O4-)+c(H2C2O4)+c(C2O42-)    b.c(K+)+c(Na+)=c(HC2O4-)+c(C2O42-
c.c(Na+)=c(H2C2O4)+c(C2O42-)             d.c(K+)>c(Na+
(5)以甲醇为原料,使用酸性电解质构成燃料电池,该燃料电池的负极反应式为
CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+
CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+
;若以甲烷代替该燃料电池中的甲醇,向外界提供相等电量,则每代替32g甲醇,所需标准状况下的甲烷的体积为
16.8
16.8
L.

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科目:高中化学 来源: 题型:

(12分)随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了各国的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为1 L的密闭容器中,充入lmol CO2和3mol H2,一定条件下发生反应:

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H= —49.0kJ/mo1.

测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

(1)从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=           mol/(L·min)

(2)该反应的平衡常数为             

(3)下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是          

A.升高温度                 B.充入He(g),使体系压强增大

C.将H2O(g)从体系中分离     D.再充入lmol CO2和3mol H2

(4)已知在常温常压下:

①2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) △H= —1275.6kJ/mol

②H2O(g)=H2O(1)  △H= —44.0kJ/mol

则甲醇的燃烧热化学方程式为:                                  

(5)如果燃烧甲醇会造成大量化学能损失,如果以甲醇和空气为原料,以氢氧化钠为电解质溶液设计成原电池将有很多优点,请书写出该电池的负极反应:___________________

(6)常温下,某水溶液M中存在的离子有:Na+、A、H+、OH。若该溶液M由 pH=3的HA溶液mL与pH=11的NaOH溶液mL混合反应而得,则下列说法中正确的是  __

A.若溶液M呈中性,则溶液M中c(H+)+c(OH)=2×107mol·L-1

B.若V1=V2,则溶液M的pH一定等于7

C.若溶液M呈酸性,则V1一定大于V2

D.若溶液M呈碱性,则V1一定小于V2

 

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科目:高中化学 来源:2012-2013学年北京市海淀区高三下学期期末练习理综化学试卷(解析版) 题型:填空题

发展“碳一化学”,开发利用我国相对丰富的煤炭资源具有重要的战略意义和经济价值。下面是以焦炭为原料,经“碳一化学”途径制取乙二醇的过程:

(1)该过程中产生的的CO可继续与水蒸气发生可逆反应得到CO2和H2,此反应的平衡常数表达式K =____________。

(2)CH3OH(l)气化时吸收的热量为27 kJ/mol,CH3OH(g)的燃烧热为677 kJ/mol,请写出CH3OH(l)完全燃烧的热化学方程式_________________。

(3) “催化还原”反应制乙二醇原理如下:

CH3OOC-COOCH3(g)+4H2(g)  HOCH2-CH2OH(g)+2CH3OH(g)  △H = -34 kJ/mol

为探究实际生产的最佳条件,某科研小组进行了多方面研究。下图表示乙二醇达到平衡时的产率随原料投料比[n(氢气)/n(草酸二甲酯)]和压强的变化关系,其中三条曲线分别表示体系压强为1.5 MPa、2.5 MPa、3.5 MPa的情况,则曲线甲对应的压强是P(甲)=___________。

(4)草酸二甲酯水解产物草酸(H2C2O4)为二元中强酸

① 草酸氢钾溶液中存在如下平衡:

H2OH++OH-、HC2O4-H++C2O42-           

② 向0.1 mol/L的草酸氢钾溶液里滴加NaOH溶液至中性,此时溶液里各粒子浓度关系正确的是           (填序号)。

a.c(K+) = c(HC2O4-) + c(H2C2O4) + c(C2O42-)

b.c(K+) + c(Na+) = c(HC2O4-) + c(C2O42-)

c.c(Na+) = c(H2C2O4) + c(C2O42-)

d.c(K+) > c(Na+)   

(5)以甲醇为原料,使用酸性电解质构成燃料电池,该燃料电池的负极反应式为               ;若以甲烷代替该燃料电池中的甲醇,向外界提供相等电量,则每代替32 g甲醇,所需标准状况下的甲烷的体积为               L。

 

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科目:高中化学 来源:2011-2012学年陕西省高三第二次模拟考试化学试卷 题型:填空题

(12分)随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了各国的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为1 L的密闭容器中,充入lmol CO2和3mol H2,一定条件下发生反应:

CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H = —49.0kJ/mo1.

测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

(1)从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=           mol/(L·min)

(2)该反应的平衡常数为             

(3)下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是          

A.升高温度                 B.充入He(g),使体系压强增大

C.将H2O(g)从体系中分离     D.再充入lmol CO2和3mol H2

(4)已知在常温常压下:

①2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) △H= —1275.6kJ/mol

②H2O(g)=H2O(1)  △H= —44.0kJ/mol

则甲醇的燃烧热化学方程式为:                                   

(5)如果燃烧甲醇会造成大量化学能损失,如果以甲醇和空气为原料,以氢氧化钠为电解质溶液设计成原电池将有很多优点,请书写出该电池的负极反应:___________________

(6)常温下,某水溶液M中存在的离子有:Na+、A、H+、OH。若该溶液M由 pH=3的HA溶液mL与pH=11的NaOH溶液mL混合反应而得,则下列说法中正确的是  __

A.若溶液M呈中性,则溶液M中c(H+)+c(OH)=2×107mol·L-1

B.若V1=V2,则溶液M的pH一定等于7

C.若溶液M呈酸性,则V1一定大于V2

D.若溶液M呈碱性,则V1一定小于V2

 

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