化学 氧化还原反应与电化学问题

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氧化还原反应
知识点总结
知识点总结
1、氧化还原反应的基本概念:
氧化反应和还原反应:氧化反应表现为被氧化的元素化合价升高,其实质是该元素的原子失去电子(或共用电子对偏离)的过程;还原反应表现为被还原的元素化合价降低,其实质是该元素的原子获得电子(或共用电子对偏向)的过程。氧化还原反应的概念可以用下面的式子表示:
          & & & & & & & & & & & &
2、氧化产物和还原产物:被氧化生成的物质是氧化产物,被还原生成的物质是还原产物。
常见的氧化剂有O2、Cl2、浓硫酸、HNO3、KMnO4、FeCl3等;常见的还原剂有活泼的金属单质、H2、C、CO等。
3、氧化还原中电子转移的表示方法:使用双线桥或单线桥表示出电子转移的方向和数目,二者的区别在于,使用双线桥需要标出电子的得失,而单线桥不需要。
4、氧化还原反应方程式的配平是一个难点,在掌握化合价升降相等的基础上再掌握一些配平时需要的技巧,就可以解决多数的问题。
& & & &&经常以选择题、填空题的形式考查氧化还原反应的基本概念,得失电子的表示方法。以探究题的形式考查氧化还原反应的配平以及相关计算。
比较物质的氧化性、还原性强弱的方法
根据氧化还原反应的化学方程式进行判断:在一个氧化还原反应中,氧化性:氧化剂&氧化产物;还原性:还原剂&还原产物。②根据金属活动性顺序判断:金属活动性越强,其还原性越强,即:还原性:K&Ca&Na&Mg&Al&Zn&Fe&Sn&Pb&(H)&Cu&Hg&Ag
金属的还原性越强,其失去电子后形成的金属离子的氧化性越弱,即:
氧化性:K+&Ca2+&Na+&Mg2+&Al3+&Zn2+&Fe2+&Sn2+&Pb2+&(H+)&Cu2+&Hg2+&Ag+
Fe3+可以和铜反应:2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+,因此氧化性:Fe3+& Cu2+。
【典型例题】
在热的稀硫酸溶液中溶解了11.4g硫酸亚铁,当加入50mL 0.5mol&L-1KNO3溶液后,其中Fe2+全部转化成Fe3+,KNO3也反应完全,并有NxOy氮氧化物气体逸出。
FeSO4 + KNO3 + H2SO4 & K2SO4 +Fe2(SO4)3 + NxOy + H2O
(1)推算出x=___________,y=___________
(2)配平该化学方程式
(3)反应中氧化剂为____________________
(4)用短线和箭头标出电子转移的方向和数目
(1)11.4g硫酸亚铁的物质的量为n(FeSO4)=0.075mol,n(KNO3)=0.025mol。当其中的Fe2+全部被氧化生成Fe3+时,失去0.075mol电子,则KNO3被还原时得到0.075电子,平均每个NO3-得到3个电子,氮元素的化合价由+5降低为+2,即NxOy应为NO,x=1,y=1。
(2)根据题意,FeSO4和KNO3的化学计量数之比为3:1,其他反应物和生成物的系数可根据观察法进行配平。
(3)氧化剂中的元素在反应中化合价降低,该反应的氧化剂应为KNO3。
(1)x=1,y=1;
(2)6FeSO4 + 2KNO3 + 4H2SO4 == K2SO4 + 3Fe2(SO4)3 + 2NO& + 4H2O
知识点精练
练习题一 难易度:易
练习题二 难易度:中
练习题三 难易度:难
[高一化学]已解答
提问学生:
题型:计算题
德智币:5.0德智币
提问时间: 16:32
硫代硫酸钠可作为还原剂,已知25毫升0.01摩每升的硫代硫酸钠溶液恰好把22.4ml的氯气(标况下)完全转化为氯离子,则硫代硫酸根转化为了什么
问题症结:不会转化
[高三化学]已解答
提问学生:
题型:单选题
德智币:5.0德智币
提问时间: 09:59
请老师回答问题
问题症结:对于这个问题,找不到突破口,请老师帮我梳理思路,详细解答一下
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『碎片时间快速学,提分更轻松』2014年高考化学氧化还原反应试题汇编解析
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2014年高考化学氧化还原反应试题汇编解析
作者:佚名 资料来源:网络 点击数: &&&
2014年高考化学氧化还原反应试题汇编解析
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文章来源莲 山课件 w ww.5 Y
2014年普通高等学校招生全国统一考试化学试题分类汇编专题四 1.(;上海单科化学卷,T19)下列反应与Na2O2+SO2→Na2SO4相比较,Na2O2的作用相同的是&A.2Na2O2+CO2→2Na2CO3+O2&& &&&B.2Na2O2+2SO3→2Na2SO4+O2 C.Na2O2+H2SO4→Na2SO4+H2O2& &&D.3Na2O2+Cr2O3→2Na2CrO4+Na2O&& 【答案】D【解析】Na2O2+SO2→Na2SO4中,Na2O2是氧化剂,SO2是还原剂;A、2Na2O2+CO2→2Na2CO3+O2反应 中,Na2O2既是氧化剂也是还 原剂,A不选;B、2Na2O2+2SO3→2Na2SO4+O2反应中,Na2O2既是氧化剂也是还原剂,B不选;C、Na2O2+H2SO4→Na2SO4+H2O2属于非氧化还原反应,C不选;D、3Na2O2+Cr2O3→2Na2CrO4+Na2O反应中,Na2O2是氧化剂,D选。2.(;山东理综化学卷,T7)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【答案】B【解析】A、CH2=CH2+HCl CH3CH2Cl为取代反应,A错误;B、由油脂得到甘油,属于酯类的水解反应。由淀粉得到葡萄糖,属于糖类的水解反应,B正确;C、Zn+Cu2+=Zn2++Cu的单质Zn化合价升高,被氧化,C错误;D、Cl2+H2O=HCl+HClO反应中H2O既不是氧化剂也不是还原剂,D错误。3.(;全国大纲版理综化学卷,T13)已知:将Cl2通人适量KOH溶液,产物中可能有KC1、KClO、KC1O3,且 的值与温度高低有关。当n(KOH)=amol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 amolC.改变温度,反应中转移电子的物质的量ne的范围: amol≤ne≤ amolD.改变温度,产物中KC1O3的最大理论产量为 amol【答案】D【解析】A、令n(ClO―)=1mol,反应后 =11,则n(Cl―)=11mol,电子转移守恒,5×n(ClO3―)+1×n(ClO―)=1×n(Cl―),即5×n(ClO3―)+1×1mol=1×11mol,解得n(ClO3―)=2mol,故溶液中 = ,A正确;B、由Cl原子守恒可知,2n(Cl2)=n(KCl)+n(KClO)+n(KClO3),由钾离子守恒可知n(KCl)+n(KClO)+n(KClO3)=n(KOH),故参加反应的氯气的物质的量= n(NaOH)=& amol,B正确;C、氧化产物只有KClO3时,转移电子最多,根据电子转移守恒5n(KCl)=n(KClO3),由钾离子守恒:n(KCl)+n(KClO3)=n(KOH),故n(KClO3)= n(KOH)= a mol,转移电子最大物质的量= a mol×5= a mol,氧化产物只有KClO时,转移电子最少,根据电子转移守恒n(KCl)=n(KClO),由钾离子守恒:n(KCl)+n(KClO)=n(KOH),故n(KClO)= n(KOH)=& a mol,,转移电子最小物质的量= a mol×1= a moll,故反应中转移电子的物质的量ne的范围: amol≤ne≤ amol,C正确;D、氧化产物只有KClO3时,其物质的量最大,由C中计算可知:n最大(KClO3)= n(KOH)= a mol,D错误。4.(;广东理综化学卷,T22)下列实验操作、现象和结论均正确的是选项&实验操作&现象&结论A&向苏打和小苏打溶液中分别加入盐酸&均冒气泡&两者均能与盐酸反应B&向AgNO3溶液中滴加过量氨水&溶液澄清&Ag+与NH3∙H2O能大量共存C&将可调高度的铜丝伸入到稀HNO3中&溶液变蓝&Cu与稀HNO3发生置换反应D&将KI和FeCl3溶液在试管中混合后,加入CCl4,振荡,静置&下层溶液显紫红色&氧化性:Fe3+&I2&& 【答案】AD&& 【解析】A项:B项氨水可与Ag+发生络合反应,先生成沉淀Ag(OH)后溶解生成Ag(NH3)2OH溶液,故B项错误。C项铜与稀酸发生的反应不是置换反应,故C明显错误。5.(;安徽理综化学卷,T26)(14分)Na、Cu、O、Si、S、Cl是常见的六种元素。&& (1)Na位于元素周期表第&&&&& 周期第&&&&& 族;S的基态原子核外有&&&&& 个未成对电子;Si的基态原子核外电子排布式为&&&&&&&&&& 。&& (2)用“&”或“&”:&& 第一电离能&离子半径&熔点&酸性Si&&&&& S &O2-&&&&& Na+w!w!w.!x!k!&NaCl&&&&& Si&H2SO4&&&&& HClO4&& (3)CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25℃、101KPa下,已知该反应每消耗1 mol CuCl(s),放出44.4KJ,该反应的热化学方程式是&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 。&& (4)ClO2常用于水的净化,工业上可用Cl2氧化NaClO2溶液制取。写出该反应的离子方程式,并标出电子转移的方向和数目&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 。【答案】(14分)(1)三、IA& 2&&& 1s2s22p63s23p2(2)&&& &&& &&& &(3)4CuCl(s)+O2(g)=2CuCl2(s)+2CuO(s)& △H= 177.6KJ/mol(合理答案均给分)(4) (合理答案均给分)【解析】(1)Na( )元素位于元素周期表第三周期周期第IA族;Si原子核外电子数为14,核外电子基态排布式为1s22s22p63s23p2。(2)同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大,所以第一电离能:S&Si;核外电子排布相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,所以离子半径:O2-&Na+;一般来说,原子晶体(Si)的熔点高于离子晶体(NaCl)的熔点,故熔点:Si& NaCl;元素的非金属性越强,元素最高价氧化物的水化物的酸性越强,因为非金属性Cl&S,所以酸性:HClO4& H2SO4;(3)根据热化学方程式的书写方法,可以写出该反应的热化学方程式为4CuCl(s)+O2(g)=2CuCl2(s)+2CuO(s)& △H= 177.6KJ/mol;(4)在此氧化还原反应中(Cl2+2ClO2―=2 ClO2+ 2Cl―),氧化剂是Cl2,还原剂是ClO2―,转移的电子数为2e―,所以用单线桥表示为 。6.(;广东理综化学卷,T33)(17分)H2O2是一种绿色氧化还原试剂,在化学研究中应用广泛。(1)某小组拟在同浓度Fe3+的催化下,探究H2O2浓度对H2O2分解反应速率的影响。限选试剂与仪器:30% H2O2、0.1mol∙L-1Fe2(SO4)3、蒸馏水、锥形瓶、双孔塞、水槽、胶管、玻璃导管、量筒、秒表、恒温水浴槽、注射器①写出本实验H2O2分解反应方程式并标明电子转移的方向和数目:____________②设计实验方案:在不同H2O2浓度下,测定____________________________________(要求所测得的数据能直接体现反应速率大小)。③设计实验装置,完成图20的装置示意图。 ④参照下表格式,拟定实验表格,完整体现实验方案(列出所选试剂体积、需记录的待测物理量和所拟定的数据;数据用字母表示)。&&&&& 物理量V[0.1mol∙L-1Fe2(SO4)3]/mL&&……1&a&&……2&a&&……(2)利用图21(a)和21(b)中的信息,按图21(c)装置(连能的A、B瓶中已充有NO2气体)进行实验。可观察到B瓶中气体颜色比A瓶中的_________(填“深”或“浅”),其原因是______________________________________________________。&&& 【答案】(17分)(1)① (3分)②收集到相同体积氧气所需要的时间(或相同时间内,收集到氧气的体积)(2分)&&&& ③ (3分)④(5分)&&&& 物理量实验序号&V[0.1mol∙L-1Fe2(SO4)3]/mL&V[30% H2O2]/mL&V[ H2O]/mL&V[O2]/mL&收集d mL O2所需时间t/s1&a&b&c&d &t12&a&c&b&d&t2(2)深(2分)。由图21(a)可知H2O2分解 为放热反应,H2O2分解使B瓶中温度升高,再由图21(b)可知反应2NO2(g)& N2O4(g),也是放热反应,升温使平衡向左移动, 增大,颜色加深(3分)&& 【解析】(1)①H2O2在Fe2(SO4)3作催化剂的条件下分解生成H2O和O2,在此反应中H2O2既做氧化剂也做还原剂,所以用双线桥表示电子转移的方向和数目为 ;&&& ②反应速率是单位时间内物质的量浓度的变化量,所以要测定不同浓度的H2O2对分解速率的影响,可以比较收集到相同体积氧气所需要的时间,或比较相同时间内,收集到氧气的体积;③收集并测量气体的体积,我们可以采用排水法收集氧气,但要用量筒代替集气瓶,这样便于测量其体积,或者用注射器来测量体积,故收集装置是 && (2)由图21(a)可知H2O2分解为放热反应,H2O2分解使B瓶中温度升高,再由图21(b)可知反应2NO2(g)& N2O4(g),也是放热反应,升温使平衡向左移动, 增大,颜色加深,所以B瓶的颜色比A瓶的颜色深。7、(;海南单科化学卷,T16)(9分)锂锰电池的体积小,性能优良,是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示,其中LiClO4溶于混合有机溶剂中,Li+ 通过迁移入MnO2晶格中,生成LiMnO2。回答下列问题:&(1)外电路的电流方向是由__________极流向__________极。(填字母)(2)电池正极反应式为________________________________________。(3)是否可用水代替电池中的混合有机溶剂?__________(填“是”或“否”)原因是_______________。(4)MnO2可与KOH和KClO4在高温条件下反应,生成K2MnO4,反应的化学方程式为______________________________________,K2MnO4在酸性溶液中歧化,生成KMnO4和MnO2的物质的量之比为______________。【答案】(9分)&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (1)b& a&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (每空1分,共2分)(2)MnO2+e―+Li+=LiMnO2&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (2分)(3)否&&& 电极Li是活泼金属,能与水反应&&&&&&&&&&&&&&& (每空1分,共2分)(4)3MnO2+KClO3+6KOH 2K2MnO4+KCl+3H2O&&&&&&&&&&&&&&&&& (2分)&&&& 2:1&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (1分)【解析】(1)结合所给装置图以及原电池反应原理,可知Li作负极材料,MnO2作正极材料,所以电子流向是从a→b,那么电流方向则是b→a;(2)根据题目中的信息“电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中,Li+ 通过电解质迁移入MnO2晶格中,生成LiMnO2”,所以正极的电极反应式MnO2+e―+Li+=LiMnO2;(3)因为负极的电极材料Li是活泼的金属,能够与水发生反应,故不能用水代替电池中的混合有机溶剂;(4)由题目中的信息“MnO2可与KOH和KClO4在高温条件下反应,生成K2MnO4” ,可知该反应属于氧化还原反应,Mn元素化合价升高( ),则Cl元素的化合价降低( ),所以方程式为3MnO2+KClO3+6KOH 2K2MnO4+KCl+3H2O;根据“K2MnO4在酸性溶液中歧化,生成KMnO4( )和MnO2( )”,根据电子得失守恒,可知生成的KMnO4和MnO2的物质的量之比为2:1。8、(;江苏单科化学卷,T20)(14分)硫化氢的转化是 资源利用和环境保护的重要研究课题。由硫化氢获得硫单质有多种方法。(1)将烧碱吸收H2S后的溶液加入到如题20图―1所示的电解池的阳极区进行电解。电解过程中阳极区发生如下反应:S2-―2e- S& (n―1)S+ S2-& Sn2-①写出电解时阴极的电极反应式:&&&&&&&&&&&&&&&&&& 。②电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质,其离子方程式可写成&&&&&&&&&&&&&& 。(2)将H2S和空气的混合气体通入FeCl3 、FeCl2 、CuCl2的混合溶液中反应回收S,其物质转化如题20图―2所示。①在图示的转化中,化合价不变的元素是&&&&&&&&&&& 。②反应中当有1molH2S转化为硫单质时,保持溶液中Fe3+的物质的量不变,需要消耗O2的物质的量为&&&&&&&&&&&&&&& 。③在温度一定和不补加溶液的条件下,缓慢通入混合气体,并充分搅拌。欲使生成的硫单质中不含CuS,可采取的措施有&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 。(3)H2S在高温下分解生成硫蒸汽和H2。若反应在不同温度下达到平衡时,混合气体中各组分的体积分数如题20图―3所示,H2S在高温下分解反应的化学方程式为&&&&&&&&&& 。&&&&&&&& &【答案】(14分)(1)①2H2O+2e―=H2+2OH―&& ②Sn2-+2H+=(n-1)S+H2S(2)①铜、氢、氯& ②0.5mol&&& ③提高混合气体中空气的比例(3)2H2S===2H2+S2【解析】(1)①溶液呈碱性,电解时水得到电子,阴极的电极反应式为:2H2O+2e―=H2+2OH―;②电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质,Sn2-+2H+=(n-1)S+H2S(2)在物质转化图中,铜元素的化合价都是+2价,氢的化合价均为+1价,氯的化合价均为-1价。反应中1mol硫化氢转变成S,且三价铁不改变,说明硫化氢均被氧气氧化,转移电子数为2mol,消耗氧气的物质的量为0.5mol。根据图表,要不生成CuS,需要提高氧气的量,即提高混合气体中空气的含量。(3)根据图像,1400°C时,硫化氢由85%减少到40%,氢气由10%增加40%,另一种气体由5%增大到20%,生成物的物质的量之比为2:1,2H2S===2H2+SX根据原子个数守恒,的X=2,反应方程式为:2H2S===2H2+S29.(;全国理综I化学卷,T27)(15分)次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品,具有较强的还原性。回答下列问题:&&&& (1)H3PO2是一元中强酸,写出其电离方程式_______________________。&&&& (2)H3PO2和NaH2PO2均可将溶液中的Ag+还原为Ag,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____________________________________。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&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 。【答案】(1)H3PO2 H++H2PO2-(2)①+1。②H3PO4。③正盐,碱性。(3)2P4+3Ba(OH)2+6H2O=2PH3↑+3Ba(H2PO2)2(4)①2H2O-4e-=4H++O2↑或4OH--4e-=2H2O+O2.②由于阳极室OH-放电,造成H+浓度增大,通过阳膜扩散进入产品室,而原料室中的H2PO2-可以通过阴膜进入产品室,二者反应生成H3PO2.③H3PO4或PO43-。由于H3PO2具有还原性,电解时就会有H3PO2在阳极放电而被氧化生成H3PO4。【解析】(1)一元酸,只发生一步电离,中强酸是弱电解质:H3PO2 H++H2PO2-(2)①利用元素化合价代数和为零,得出P元素为+1价。②H3PO2做还原剂,Ag+是氧化剂,二者1U4反应,则H3PO2失去4个电子,P元素变为+5价,生成H3PO4。③由于H3PO2是一元酸,所以NaH2PO2是正盐,弱酸强碱盐水解显碱性。(3)反应的反应物与产物都给出,是P元素的歧化反应,注意配平就可以:2P4+3Ba(OH)2+6H2O=2PH3↑+3Ba(H2PO2)2(4)①阳极室电极上发生氧化反应,失电子的是OH-。2H2O-4e-=4H++O2↑或4OH--4e-=2H2O+O2↑.②由于阳极室OH-放电,造成H+浓度增大,H+通过阳膜进入产品室,而原料室中的H2PO2-可以通过阴膜进入产品室,生成H3PO2.③由于H3PO2具有还原性,电解时就会有H3PO2在阳极放电而生成H3PO3。10、(;上海单科化学卷,T五)(本题12分)硫在自然界中以游离态和多种化合态形式出现。硫的化合物大多具有氧化性或还原性。许多金属硫化物难溶于水。完成下列:28.硫化氢具有还原性,可以和许多氧化剂反应。在酸性条件下,H2S和KMnO4反应生成S、MnSO4、K2SO4和H2O,写出该反应的化学方程式。&________________________________________________________________29.石油化工的废气中有H2S。写出从废气中回收单质硫的两种方法(除空气外,不使用其他原料),以化学方程式表示。&______________________________________________________________&______________________________________________________________30.室温下,0.1 mol/L的硫化氢溶液和0.1 mol/L的碳酸钠溶液,碱性更强的是___________,其原因是____________________________________________________________。已知: H2S:Ki1=1.3×10-7&&&&& Ki2=7.1×10-15&&&&&& H2CO3:Ki1=4.3×10-7&&&&& Ki2=5.6×10-1131.向 ZnSO4溶液中滴加饱和H2S溶液,没有沉淀生成,继续滴加一定量的氨水后,生成ZnS沉淀,用电离平衡原理解释上述现象。&& ______________________________________________________________________________。32.将黑色的Fe2S3固体加入足量盐酸中,溶液中有浅黄色固体生成,产物有___________、&& ______________。过滤,微热滤液,然后加入过量氢氧化钠溶液,可观察到的现象是_____&& ____________ ____________________________________________。&& 【答案】(本题12分)&& 28.5H2S+2KMnO4+3H2 SO4→K2SO4+2MnSO4+8H2O+5S↓29.2H2S+3O2 2SO2+2H2O,2H2S+ SO2+=3S↓+2H2O;H2S& S+H2或2H2S+O2 2S+2H2O&& 30.硫化钠溶液;硫化氢的Ki2小于碳酸的Ki2,硫化钠更易水解。31.饱和H2S溶液中电离产生的S2―很少,因此没有沉淀。加入氨水后,促进H2S的电离,S2―离子浓度增大,有沉淀产生。&& 32.FeCl2、H2S;先有白色沉淀生成,然后沉淀转化为灰绿色,最终转化为红褐色。【解析】28.根据题目中的信息“H2S和KMnO4反应生成S、MnSO4、K2SO4和H2O”,可知该反应属于氧化还原反应,根据得失电子守恒以及质量守恒,配平方程式得5H2S+2KMnO4+3H2SO4→K2SO4+2MnSO4+8H2O+5S↓;&29.以H2S为原料制取S的方法有,方法一:H2S在氧气中的不完全燃烧,方法二:在加热的条件下H2S的自身分解,方法三:H2S和SO2发生归中反应,所以发生反应的化学方程式有:2H2S+3O2 2SO2+2H2O,2H2S+ SO2+=3S↓+2H2O;H2S& S+H2或2H2S+O2 2S+2H2O;& 30.酸越弱,相应的盐越容易水解,溶液的碱性就越强。根据电离常数可知,硫化氢的Ki2小于碳酸的Ki2,硫化钠更易水解,即硫化钠溶液的碱性更强;& 31.H2S属于弱电解质,存在电离平衡(H2S 2H++S2―),即饱和H2S溶液中电离产生的S2―很少,因此没有沉淀。加入氨水后,促进H2S的电离,S2―离子浓度增大,从而有沉淀产生。32.根据题目中的信息“将黑色的Fe2S3固体加入足量盐酸中,溶液中有浅黄色固体生成”可知,浅黄色固体是S单质,从而说明该反应属于氧化还原反应。黑色的Fe2S3固体加入足量的盐酸中,生成H2S和氯化铁,氯化铁可氧化H2S生成S,加入氢氧化钠,可生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁被氧化生成氢氧化铁,可观察到产生白色絮状沉淀,迅速变为灰绿色,最终变为红褐色沉淀。11.(;天津理综化学卷,T9)(1 8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&#O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 min。③趁热过滤,将滤液水浴加热浓缩,冷却析出Na2S2O3&#O,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2S2O2-3+I2===S4O2-6+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&#O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SO2-4,常用作脱氯剂,该反应的离子方程式为_______________ _____________________________。【答案】(18分)(1)使硫粉易于分散到溶液中(2)冷凝管 冷凝回流(3)Na2SO4 取少量产品溶于过量盐酸,过滤,向滤液中加BaCl2溶液,若有白色沉淀,则产品中含有Na2SO4(4)S2O2-3+2H+===S↓+SO2↑+H2O(5)由无色变蓝色(6)18.10 3.620×10-3MW×100%(7)S2O2-3+4Cl2+5H2O===2SO2-4+8Cl-+10H+【解析】(1)硫粉难溶于水,微溶于乙醇,故硫粉用乙醇润湿后易扩散到溶液中。(2)装置中仪器a是冷凝管,起冷凝回流汽化的反应物的作用。(3)因反应物Na2SO3易被空气中的氧气氧化成Na2SO4,故可能存在的无机杂质是Na2SO4;检验产品中是否含有Na2SO4,即检验SO2-4是否存在,需要防止SO2-3的干扰,故不能用具有强氧化性的硝酸酸化,而应用盐酸酸化,过滤除去不溶物,再向滤液中滴加氯化钡溶液。(4)产品发黄,说明产品中含有硫杂质,这是由于在酸性环境中Na2S2O3不稳定,发生歧化反应:2H++S2O2-3===S↓+SO2↑+H2O所致。(5)滴定终点时,过量的单质碘使无色的淀粉溶液变蓝,可指示滴定终点。(6)起始读数为0.00 mL,终点读数为18.10 mL,所以消耗碘的标准溶液的体积为18.10 mL-0.00 mL=18.10 mL;根据2Na2S2O3&#O~2S2O2-3~I2,得n(Na2S2O3&#O) =2n(I2)=2×0.100 0 mol•L-1×18.10×10-3 L=3.620×10-3 mol,则产品的纯度3.620×10-3 mol×M g/molW g×100%=3.620×10-3MW×100%。(7)S2O2-3被Cl2氧化成SO2-4,Cl2被还原为Cl-,首先根据化合价升降总数相等写出S2O2-3+4Cl2→2SO2-4+8Cl-,然后根据原子守恒和电荷守恒写出S2O2-3+4Cl2+5H2O===2SO2-4+8Cl-+10OH-。12.(;浙江理综化学卷,T26)(15分)某研究小组为了探究一种无机矿物盐X(仅含四种元素)的组成和性质,设计并完成了如下实验:&另取10.80gX在惰性气流中加热至完全分解,得到6.40g固体1。请回答如下问题: ⑴画出白色沉淀1中金属元素的原子结构示意图_______,写出气体甲的电子式_______。⑵X的化学式是______,在惰性气流中加热X至完全分解的化学反应方程式为_______。⑶白色沉淀2在空气中变成红褐色沉淀的原因是_______(用化学反应方程式表示)。⑷一定条件下,气体甲与固体1中的某种成分可能发生氧化还原反应,写出一个可能的化学反应方程式_______,并设计实验方案验证该反应的产物_______。【答案】(15分)(1)&& ::O::C::O::& (2)CaFe(CO3)2&&& CaFe(CO3)2 CaO+FeO+2CO2 ↑(3)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3&&&& (4)3FeO+3CO2 Fe2O3+CO&&& 检测Fe2O3:将固体用稀盐酸溶解,加入KSCN溶液若显红色,标明产物中有Fe(III)&&&& 检验CO:将气体通过灼热的CuO,黑色固体变为红色【解析】无机矿物盐加入盐酸生成气体甲,隔绝空气加热,得到固体甲,则甲为二氧化碳,根据质量变化,则二氧化碳质量为4.4g,为0.1mol。固体1加水后生成溶液1,通入二氧化碳,生成沉淀,继续通入,沉淀溶解,说明溶液1是氢氧化钙,则固体1中有氧化钙;固体2加入盐酸,溶解,加入氢氧根,生成白色沉淀,通入空气,生成红褐色沉淀氢氧化铁,则固体2为氧化亚铁。故无机矿物盐中含有铁、钙,碳、氧,四种元素,根据质量关系,氧化钙和氧化亚铁物质的量为0.1mol,质量为6.4g,可以推出矿物盐为CaFe(CO3)2 ;(1)金属元素钙的原子结构示意图 ,二氧化碳电子式为::O::C::O:: (2)矿物盐为CaFe(CO3)2;在惰性气流中加热X至完全分解的化学反应方程式为CaFe(CO3)2& CaO+FeO+2CO2 ↑(3)氢氧化亚铁在空气中被氧气氧化生成红褐色沉淀,反应方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3&& (4)二氧化碳气体还可以与氧化亚铁反应生成生成三氧化二铁,证明产物的方法是取适量固体,加入稀盐酸溶解,滴入几滴硫氰化钾溶液,若溶液变红色,则产物含有三价铁。将产生的气体通入红热的氧化铜,若生成紫红色铜,则产物含有一氧化碳。13.(;重庆理综化学卷,T11)(14分)氢能是最重要的新能源。储氢作为氢能利用的关键技术,是当前关注的热点之一。(1)氢气是清洁能源,其燃烧产物为&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 。(2)NaBH4是一种重要的储氢载体,能与水反应生成NaBO3,且反应前后B的化合价不变,该反应的化学方程式为&&&&&&&&&&&&&&&& ,反应消耗1molNaBH4时转移的电子数目为&&&&&&&&&&&& 。(3)储氢还可借助有机物,如利用环已烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢。&(g)&& (g)+3H2(g)在某温度下,向恒容容器中加入环已烷,其起始浓度为amol•L-1,平衡时苯的浓度为bmol•L-1,该反 应的平衡常数K=&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (4)一定条件下,题11图所示装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其它有机物)。&①导线中电子转移方向为&&&&&&&& 。(用A、D表示)②生成目标产物的电极反应式为&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 。③该储氢装置的电流效率η=&&&&&&&&&&&&&& 。(η=生成目标产物消耗的电子数/转移的电子总数×100%,计算结果保留小数点后1位。)【答案】(14分)(1)H2O(2)NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2↑,4NA或2.408×1024(3)27b4a-bmol3•L-3(4)①A D&& ②C6H6+6H++6e-=C6H12&& ③64.3%【解析】(1)氢气完全燃烧的产物是H2O;(2)反应前后B元素的化合价没有变化,均显+3价,所以NaBH4中H元素的化合价为-1价,H2O中H元素显+1价,所以该反应是H元素之间的归中反应,即产物有H2,故反应的方程式为NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2↑;1mol NaBH4参加反应转移的电子数为4mol。(3)利用三段式解题&(g)&& (g)+3H2(g)起始(mol/L)&&&&&&& a&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 0&&&&&& 0转化(mol/L)&&&&&&& b&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& b&&&&&& 3b平衡(mol/L)&&&&&&& a-b&&&&&&&&&&&&&&&&&& b&&&&&& 化学平衡常数K= = mol3/L3;(4)①根据反应的 +3H2&& ,可知H元素失去电子,做负极,所以电子流向A→D;②反应物是 ,产物是 ,介质是H+,所以电极反应式为 +6 H++6e-=& 。& 文章来源莲 山课件 w ww.5 Y
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