18.(2010·苏州模拟)一个完整的氧化还原反应方程式可以拆开,写成两个“半反应式”,一个是“氧化反应式”,一个是“还原反应式”。如2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,可拆写为氧化反应式:Cu-2e-=Cu2+,还原反应式:2Fe3++2e-=2Fe2+。据此,回答下列问题:
(1)将反应Zn+2H+=Zn2++H2↑拆写为两个“半反应式”:
氧化反应式:__________________,还原反应式:__________________。
(2)将反应3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO拆写为两个“半反应式”:
氧化反应式:__________________,还原反应式:__________________。
(3)已知某反应的两个“半反应式”为:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O,O2+2H2O+4e-=4OH-,则氧化还原反应方程式为__________________。
[解析](2)注意电子得失守恒、原子数目守恒以及物质的选择与化学计量数调整。在反应3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO中,只有1个NO2分子作氧化剂,有2个NO2分子作还原剂。2个NO2分子变为2个NO3-离子时,需2个H2O分子提供2个O原子,2个H2O分子中的4个H原子则变为4个H+离子。1个NO2分子变成1个NO分子时,另1个O原子需要与2个H+结合生成水。(3)前式+后式×2即得。
[答案](1)Zn-2e-=Zn2+,2H++2e-=H2↑
(2)2NO2+2H2O-2e-=4H++2 NO3-;NO2+2 H++2e-=NO+H2O
(3)CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O
17.(2010·云南师大附中模拟)煤炭中以FeS2形式存在的硫,在有水和空气及在脱硫微生物存在下发生生物氧化还原反应,有关反应的离子方程式依次为:
①2FeS2+7O2+2H2O4H++2Fe2++____________;
②4Fe2++O2+4H+4Fe3++____________;
③FeS2+2Fe3+3Fe2++2S;
④2S+3O2+2H2O4H++2SO42-。
已知:FeS2中的硫元素为-1价。
回答下列问题:
(1)根据质量守恒定律和电荷守恒定律,将上述①②离子方程式补充完整。
(2)反应③的还原剂是__________________。
(3)观察上述反应,FeS2最终转化为____________从煤炭中分离出来
[解析](1)根据电荷守恒定律,反应①左边没有电荷,右边已有8个正电荷,还缺8个负电荷,结合质量守恒定律,反应物中还含有4个S和16个O,其个数比为1∶4,所以缺少4个SO42-。(2)根据电荷守恒定律,反应②左边有12个正电荷,右边已有12个正电荷,所以缺少一种电中性物质,结合质量守恒定律,反应物中还含有4个H和2个O,其个数比为2∶1,所以缺少2个H2O。(3)从上述四个反应可以看出,硫元素的变化过程为:FeS2→SO42-,FeS2→S→SO42-,所以硫元素最终变成SO42-;铁元素的变化过程为:FeS2→Fe2+→Fe3+→Fe2+,所以铁元素最终变成Fe2+;
[答案](1)①4SO42- ②2H2O(漏掉或写错系数每处扣1分)
(2)FeS2
(3)Fe2+和SO42-或FeSO4和H2SO4
16.(2010·腾冲模拟)下列图是一个实验示意图,方框表示有关的仪器,箭头表示液体或气体的流向。
图中A是液体,B、C是固体。A与B反应后产生的气体经过C,得到纯气体X。X通过灼热CuO,CuO转化为Cu。气体再通过浓H2SO4,最后得到纯气体Y,Y是对环境没有污染的气体,大量排放也没有危险。
为进行以上实验,请从下列试剂范围内选择合适的A、B和C:浓硫酸、稀硫酸、浓硝酸、稀硝酸、浓盐酸、稀盐酸、锌粒、浓NaOH溶液、大理石、碱石灰、NH4Cl固体。
(1)A是________,B是________,C是________,X是________。
(2)写出A和B反应的化学方程式________________________________。
(3)写出X和CuO反应的化学方程式________________________________。
[解析]C应该是干燥剂,必然是碱石灰。由X+CuOCu+Y+…,CuO被还原,说明X具有还原性,结合A+B→X,锌粒和浓硫酸、浓硝酸、稀硝酸产生的SO2、NO2、NO及大理石和稀盐酸产生的CO2不能将CuO还原,所以X可能是锌粒和稀盐酸产生的H2或浓NaOH溶液和NH4Cl固体产生的NH3。若X是H2,则它和CuO反应后生成的水蒸气能够被浓H2SO4完全吸收,最后不可能有气体剩余;若X是NH3,则它将被CuO氧化成N2,反应生成的水蒸气被浓H2SO4完全吸收,最后有N2剩余。由此可以得到答案。
[答案](1)浓NaOH溶液 NH4Cl固体 碱石灰 NH3
(2)NaOH+NH4ClNaCl+NH3↑+H2O
(3)2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O。
15.(2010·包头模拟)已知浓H2SO4和Fe3+都可以将Cu氧化(Fe3+与Cu的反应为:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+),浓H2SO4还可以将Br-氧化成Br2,Fe与Br2反应生成FeBr3,则有关物质氧化性强弱的顺序为( )。
A.H2SO4(浓)>Cu2+>Fe3+>Br2 B.H2SO4(浓)>Br2>Fe3+>Cu2+
C.Br2>H2SO4(浓)>Cu2+>Fe3+ D.Cu2+>Fe3+>Br2>H2SO4(浓)
[解析]选B。在氧化还原反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,据此判断出各个反应的氧化剂和氧化产物即可得到答案。
14.(2010·宁波模拟)新型纳米材料氧缺位铁酸盐(MFe2Ox)(3<x<4;M表示Mn、Co、Zn或Ni的二价离子),常温下,它能使工业废气中的SO2、NO2等氧化物转化为单质。转化流程如图所示:
有关上述转化过程的下列叙述正确的是( )。
A.MFe2O4表现了还原性 B.MFe2Ox表现了还原性
C.SO2和NO2表现了还原性 D.SO2和NO2发生了分解反应
[解析]选B。MFe2Ox能使SO2、NO2转化为单质,即SO2→S、NO2→N2,在该转化过程中,硫元素和氮元素的化合价降低,被还原,发生还原反应,作氧化剂,表现氧化性;则MFe2Ox在反应中作还原剂,表现还原性,MFe2O4表现氧化性。
13.(2010·运城模拟)铅的冶炼大致过程如下:①富集:将方铅矿(PbS)进行浮选;②焙烧:2PbS+3O22PbO+2SO2;③制粗铅:PbO+CPb+CO;PbO+COPb+CO2。下列说法正确的是( )。
A.浮选法富集方铅矿的过程属于化学变化
B.方铅矿焙烧反应中,PbS是还原剂,还原产物只有PbO
C.整个冶炼过程中,制取1mol Pb共转移2mol电子
D.将1mol PbS冶炼成Pb理论上至少需要6g碳
[解析]选D。浮选法富集方铅矿的过程属于物理变化,A选项错误;方铅矿焙烧反应中,铅元素的化合价没有发生变化,硫元素的化合价升高,被氧化,氧元素的化合价降低,被还原,所以还原剂是PbS,氧化剂是O2,氧化产物是SO2,还原产物是PbO和SO2,B选项错误;整个冶炼过程中的反应物是PbS、O2和C,生成物是Pb、SO2和CO2,总反应方程式为2PbS+3O2+C2Pb+2SO2+CO2,该反应转移12个电子,所以制取1mol Pb共转移6mol电子,C选项错误;制取1mol Pb需要0.5mol C,即0.5mol×12g/mol=6g,D选项正确。
12.(2010·辽阳模拟)今有三个氧化还原反应:
①2FeCl3+2KI2FeCl2+I2+2KCl
②2FeCl2+Cl22FeCl3
③2KMnO4+16HCl2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O
若某溶液中有Fe2+、I-和Cl-共存,要氧化除去I-而不影响Fe2+和Cl-,可加入的试剂
是( )。
A.Cl2 B.KMnO4 C.FeCl3 D.HCl
[解析]选C。根据反应①可得氧化性,FeCl3>I2,根据反应②可得氧化性:Cl2>FeCl3,根据反应③可得氧化性:KMnO4>Cl2,则氧化性:KMnO4>Cl2>FeCl3>I2,本题中要氧化I-而不影响Fe2+和Cl-,必须选氧化能力比I2强,而比Cl2弱的氧化剂,只有FeCl3满足条件。
11.(2010·肇庆模拟)在含有FeBr2和FeI2的混合溶液中,通入一定量的Cl2,再滴加KSCN溶液后,溶液变为血红色,则混合溶液中最有可能不存在的离子是( )。
A.Cl- B.Fe2+ C.I- D.Br-
[解析]选C。滴加KSCN溶液后,溶液变为血红色,说明溶液中含有Fe3+,即Fe2+被氧化,因为还原性:I->Fe2+>Br-,所以I-一定全部被氧化,溶液中不可能含有I-。
10.(2010·太原模拟)在下列反应过程中,有3mol电子转移的是( )。
A.lmol钠与水反应
B.27g铝与足量盐酸反应
C.22.4L氧气(标准状况)与足量镁反应
D.1.5mol Na2O2与足量水反应
[解析]选B。先标出每个反应所转移电子数目,然后找出电子数和所给物质之间的关系,即可计算出给定量的物质所转移电子的物质的量。27g铝和标准状况下22.4L氧气的物质的量都是1mol。
选项 |
内容指向·联系分析 |
转移电子的物质的量 |
A |
2Na+2H2O2NaOH+H2↑~2e- |
1mol |
B |
2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑~6e- |
3mol |
C |
2Mg+O22MgO~4e- |
4mol |
D |
2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑~2e- |
1.5mol |
9.(2010·郑州模拟)为了确定下列物质是否被氧化,所选试剂(括号内物质)达不到实验目的的是( )。
A.FeCl2溶液(KSCN溶液) B.KI溶液(淀粉溶液)
C.HCHO溶液(紫色石蕊试液) D.K2SO3溶液(BaCl2溶液)
[解析]选D。A项,若FeCl2溶液被氧化,溶液中会有Fe3+生成,加入KSCN溶液后溶液变红色;B项,KI溶液被氧化,溶液中会有I2生成,加入淀粉溶液后溶液变蓝;C项,HCHO溶液被氧化,溶液中会有HCOOH生成,加入紫色石蕊试液溶液变红色;D项,无论K2SO3溶液是否被氧化,加入BaCl2溶液后都有白色沉淀生成。
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