新教材高考化学一轮复习课时作业4氧化还原反应含答案
展开1.我国古代四大发明之一的黑火药是由硫黄粉、硝酸钾和木炭粉按一定比例混合而成的,爆炸的反应为S+2KNO3+3C eq \(=====,\s\up7(点燃)) K2S+N2↑+3CO2↑,下列说法中正确的是( )
A.该反应中,还原剂为KNO3
B.该反应中,S和C被氧化
C.该反应中,K2S为氧化产物
D.该反应中,若生成1 ml N2,则转移电子的物质的量为12 ml
2.关于反应4O2F2+H2S===SF6+2HF+4O2,下列说法正确的是( )
A.O2F2在该反应中同时发生氧化反应和还原反应
B.O2是氧化产物
C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1
D.若2.24 L H2S被反应,则转移电子为0.8 ml
3.KMnO4是常用的消毒剂和氧化剂。已知相关化学反应如下:
①向含KOH的K2MnO4溶液中通入Cl2制备KMnO4:
2K2MnO4+Cl2===2KMnO4+2KCl
②实验室制Cl2:2KMnO4+16HCl===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
③测定废水中Mn2+:2MnO eq \\al(\s\up11(-),\s\d4(4)) +3Mn2++2H2O===5MnO2↓+4H+,下列有关说法错误的是( )
A.MnO eq \\al(\s\up11(-),\s\d4(4)) 的氧化性一定比Cl2的氧化性强
B.物质氧化性与酸碱性有关,pH越低,氧化性越强
C.③中生成2 ml还原产物时转移6 ml电子
D.若转移电子数相等,则①中KMnO4与②中KMnO4的质量之比为5∶1
4.洁厕灵和“84”消毒液混合使用时发生反应:NaClO+2HCl===NaCl+Cl2↑+H2O,生成有毒的氯气。下列说法正确的是( )
A.“84”消毒液的有效成分是HCl
B.氯气既是氧化产物又是还原产物,氯化钠是还原产物
C.HCl只表现还原性
D.若有0.1 ml HCl被氧化,生成的氯气在标准状况下的体积约为2.24 L
5.现有24 mL浓度为0.05 ml·L-1的Na2SO3溶液恰好与20 mL浓度为0.02 ml·L-1的K2Cr2O7溶液完全反应。已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化为Na2SO4,则元素Cr在还原产物中的化合价为( )
A.+2 B.+3 C.+4 D.+5
6.K2FeO4具有强氧化性,酸性条件下,其氧化性强于Cl2、KMnO4,其制备的流程如下:
K2FeO4能溶于水,微溶于浓KOH溶液,“转化1”有FeO eq \\al(\s\up11(2-),\s\d4(4)) 生成。下列有关说法正确的是( )
A.K2FeO4中铁元素的化合价是+3
B.“转化1”发生反应的离子方程式为:
2Fe3++3ClO-+5H2O===2FeO eq \\al(\s\up11(2-),\s\d4(4)) +3Cl-+10H+
C.“转化2”能进行的原因是该条件下K2FeO4的溶解度比Na2FeO4小
D.过滤所得产品可用冷水洗去表面杂质离子
7.根据下表信息,下列叙述中正确的是( )
A.表中①反应的氧化产物只能有FeCl3
B.表中②生成1 ml的O2将有4 ml的电子转移
C.表中④的离子方程式配平后,H+的化学计量数为16
D.表中③还原产物是KCl
8.双碱法脱硫过程如图所示。下列说法不正确的是( )
A.过程Ⅰ中,SO2表现出酸性氧化物的性质
B.过程Ⅱ中,1 ml O2可氧化2 ml Na2SO3
C.双碱法脱硫过程中,NaOH起的是催化作用
D.总反应为2Ca(OH)2+2SO2+O2===2CaSO4+2H2O
9.已知酸性K2Cr2O7溶液可与FeSO4反应生成Fe3+和Cr3+。现将硫酸酸化的K2Cr2O7溶液与FeSO4溶液混合,充分反应后再向所得溶液中加入KI溶液,混合溶液中Fe3+的物质的量随加入的KI的物质的量的变化关系如图所示,下列说法中不正确的是( )
A.图中AB段的氧化剂为K2Cr2O7
B.图中BC段发生的反应为2Fe3++2I-===2Fe2++I2
C.K2Cr2O7与FeSO4反应的物质的量之比为1∶6
D.开始加入的K2Cr2O7为0.1 ml
二、不定项选择题(本题包括4个小题,每小题有1个或2个选项符合题意)
10.下列属于氧化还原反应,且氧化剂和还原剂为同一种物质的是( )
A.MgO+2HCl===MgCl2+H2O
B.3Cl2+6NaOH eq \(=====,\s\up7(△)) 5NaCl+NaClO3+3H2O
C.8NH3+6NO2 eq \(=====,\s\up7(催化剂)) 7N2+12H2O
D.2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
11.已知常温下,在溶液中发生如下反应:
①16H++10Z-+2XO eq \\al(\s\up11(-),\s\d4(4)) ===2X2+ +5Z2 +8H2O
②2A2+ +B2===2A3++2B-;
③2B-+ Z2 ===B2 + 2Z-。由此推断下列说法正确的是( )
A.Z元素在①、③反应中均被还原
B.反应Z2 +2A2+===2A3++2Z-可以进行
C.氧化性由强到弱的顺序是:XO eq \\al(\s\up11(-),\s\d4(4)) 、B2、Z2、A3+
D.还原性由强到弱的顺序是:Z-、B-、A2+、X2+
12.已知Pb3O4与HNO3溶液发生反应Ⅰ:
Pb3O4+4H+===PbO2+2Pb2++2H2O;PbO2与酸化MnSO4溶液发生反应Ⅱ:
5PbO2+2Mn2++4H++5SO eq \\al(\s\up11(2-),\s\d4(4)) ===2MnO eq \\al(\s\up11(-),\s\d4(4)) +5PbSO4+2H2O。
下列推断正确的是( )
A.由反应Ⅰ可知,Pb3O4中Pb(Ⅱ)和Pb(Ⅳ)含量之比为2∶1
B.由反应Ⅰ、Ⅱ可知,氧化性:HNO3>PbO2>MnO eq \\al(\s\up11(-),\s\d4(4))
C.Pb可与稀硝酸发生反应:3Pb+16HNO3===3Pb(NO3)4+4NO↑+8H2O
D.Pb3O4可与盐酸发生反应:Pb3O4+8HCl===3PbCl2+4H2O+Cl2↑
13.氰化物是剧毒物质,传统生产工艺的电镀废水中含一定浓度的CN-,无害化排放时必须对这种废水进行处理。 可采用碱性条件下的Cl2氧化法处理这种废水,涉及两个反应:
反应ⅰ,CN-+OH-+Cl2―→OCN-+Cl-+H2O(未配平);
反应ⅱ,OCN-+ OH-+Cl2―→X+Y+Cl-+H2O(未配平)。
其中反应ⅰ中N元素的化合价没有变化,常温下,X、Y是两种无毒的气体。下列判断正确的是( )
A.反应ⅰ中氧化剂与还原剂的化学计量数之比为1∶1
B. X、Y分别是CO2、N2,且均为反应ⅱ的氧化产物
C.该废水处理工艺过程中须采取措施,防止Cl2逸出到空气中
D.处理c(CN-)=0.000 1 ml·L-1的废水106 L,消耗标况下的Cl2 4.48×103 L
三、非选择题
14.已知几种离子的还原能力强弱顺序为I->Fe2+>Br-,现有200 mL混合溶液中含FeI2、FeBr2各0.10 ml,向其中逐滴滴入氯水(假定Cl2分子只与溶质离子反应,不考虑其他反应)
(1)若氯水中有0.15 ml Cl2被还原,则所得溶液中含有的阴离子主要是 ,剩余Fe2+的物质的量为 。
(2)若原溶液中Br-有一半被氧化,共消耗Cl2的物质的量为 ,若最终所得溶液为400 mL,其中主要阳离子及其物质的量浓度分别为 。
(3)通过对上述反应的分析,试判断Cl2、I2、Fe3+、Br2四种氧化剂的氧化能力由强到弱的顺序是 。
(4)上述反应若原溶液中溶质离子全部被氧化后,再滴入足量氯水,则I2全部被Cl2氧化成HIO3(强酸)。试写出此反应的离子方程式:__________________________;
上述所有反应共消耗Cl2 ml。
15.氯化合物在生活中具有重要用途,不同价态的含氯化合物在适当条件下可以相互转化。回答下列问题:
(1)氯胺是由氯气遇到氨气反应生成的一类化合物,是常用的饮用水二级消毒剂,主要包括一氯胺、二氯胺和三氯胺(NH2Cl、NHCl2和NCl3)。
①氯胺作饮用水消毒剂是因为其水解生成了具有强烈杀菌作用的物质,该物质的结构式为 ,二氯胺与水反应的化学方程式为______________________。
②将0.01 ml NCl3通入100 mL 0.5 ml·L-1 Na2SO3溶液中,转移电子的物质的量为 ml。
(2)KClO有强氧化性,在强碱性介质中,Fe(NO3)3与KClO反应生成紫红色高铁酸钾(K2FeO4)溶液,K2FeO4是一种优良的水处理剂。该反应中,氧化产物与还原产物的物质的量之比为 。
(3)二氧化氯(ClO2)气体是高效低毒的消毒剂。
①已知2ClO2+2NaOH===NaClO2+NaClO3+H2O,
则ClO2 (填“是”或“不是”)酸性氧化物。
②ClO2的稳定性差,因此常将其制成NaClO2固体便于运输和贮存,其制备方法是:将ClO2通入含NaOH的H2O2溶液中,该反应的离子方程式为 。
③某消毒剂中ClO2含量的测定:取10 mL消毒剂于锥形瓶中,然后依次加入足量的KI溶液、3 mL稀硫酸,再用0.100 ml·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定碘单质(I2+2S2O eq \\al(\s\up11(2-),\s\d4(3)) ===2I-+S4O eq \\al(\s\up11(2-),\s\d4(6)) ),淀粉作指示剂,达到滴定终点时用去20.00 mL Na2S2O3标准溶液,测得该消毒剂中ClO2的含量为 g·L-1。
16.回答下列问题:
Ⅰ.双氧水和“84”消毒液是生活中常用的两种消毒剂。
(1)某同学设计如下实验研究H2O2的性质,能证明H2O2有还原性的实验是 (填序号),可作为证据的实验现象是 (填字母序号)。
(2)某届奥运会期间,由于工作人员将“84”消毒液与双氧水两种消毒剂混用,导致游泳池藻类快速生长,池水变绿。一种原因可能是NaClO与H2O2反应产生O2促进藻类快速生长。该反应说明氧化性:NaClO H2O2(填“>”或“<”);当有0.1 ml O2生成时,转移电子的物质的量为 ml。
Ⅱ.全球一半左右的碘是以智利硝石提取硝酸钠后的母液为原料,加入亚硫酸氢钠制取,相关反应如下,配平此化学方程式。
(3) NaIO3+ NaHSO3—— NaHSO4+ Na2SO4+ I2+ H2O
Ⅲ.锑(Sb)被广泛用于生产各种阻燃剂、合金、陶瓷、半导体元件、医药用品等。以辉锑矿为原料制备金属锑的一种工艺流程如下。已知:辉锑矿的主要成分为Sb2S3,还含As2S5、PbS、CuO和SiO2等;浸出液主要含盐酸和SbCl3,还含SbCl5、CuCl2、AlCl3和PbCl2等。
(4)“酸浸”过程中SbCl5和Sb2S3反应有S生成,该反应的还原产物是 (填化学式)。
(5)写出“还原”反应的化学方程式 。
课时作业4 氧化还原反应
1.解析:反应S+2KNO3+3C eq \(=====,\s\up7(点燃)) K2S+N2↑+3CO2↑中,S元素化合价由0价降低到-2价,则S为氧化剂,N元素化合价由+5价降低到0价,则KNO3为氧化剂,C元素化合价由0价升高到+4价,则C为还原剂。由分析可知,该反应中的还原剂为C,故A错误;该反应中C被氧化,S被还原,故B错误;氧化剂对应还原产物,K2S为还原产物,故C错误;该反应中,S元素化合价由0价降低到-2价,N元素化合价由+5价降低到0价,若生成1 ml N2,则转移电子的物质的量为12 ml,故D正确。
答案:D
2.解析:由于F的非金属性强于O,故O2F2中O显+1价,F显-1价,故O2F2在该反应中O的化合价变为0价,化合价降低,被还原发生还原反应,F的化合价不变,A错误; 由A项分析可知,反应中O的化合价由+1价降低到0价,故O2是还原产物,B错误;分析反应中,O2F2中O显+1价,F显-1价,O2F2在该反应中O的化合价变为0价,化合价降低,被还原,作氧化剂,而H2S中S的化合价由-2价升高为+6价,被氧化作还原剂,故氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1,C正确;反应中H2S中S的化合价由-2价升高为+6价,故1 ml H2S发生反应则失去8 ml电子,但题干中未告知H2S的状态,故2.24 L H2S被反应,则转移电子不一定为0.8 ml,D错误。
答案:C
3.解析:2K2MnO4+Cl2===2KMnO4+2KCl反应中,Cl2是氧化剂,KMnO4是氧化产物,则氧化性: Cl2>KMnO4,A项错误;由题中反应可知,在酸性条件下,KMnO4具有强氧化性,所以物质氧化性与酸碱性有关,pH越低,氧化性越强,B项正确;③中MnO eq \\al(\s\up11(-),\s\d4(4)) 被还原生成还原产物为MnO2 ,则生成2 ml还原产物时转移6 ml电子,C项正确;①中1 ml KMnO4转移1 ml电子,②中1 ml KMnO4转移5 ml电子,所以若转移电子数相等,则①中KMnO4与②中KMnO4的质量之比为5∶1,D项正确。
答案:A
4.解析:NaClO+2HCl===NaCl+Cl2↑+H2O,反应中NaClO中的Cl元素化合价由+1降低到0,HCl中的Cl元素化合价由-1升高到0,则NaClO为氧化剂,HCl是还原剂,Cl2既是氧化产物也是还原产物,NaCl是盐酸显酸性的产物,盐酸在该反应中既显酸性又显还原性。“84”消毒液是利用其氧化性使蛋白质变性从而起到杀菌消毒的目的,根据反应方程式分析,NaClO为氧化剂,则“84”消毒液的有效成分是NaClO,故A错误;根据分析,氯气既是氧化产物又是还原产物,氯化钠是盐酸显酸性的产物,故B错误;根据分析,HCl在该反应中既显酸性又显还原性,故C错误;若有0.1 ml HCl被氧化,生成的氯气的物质的量为0.1 ml,在标准状况下的体积约为22.4 L·ml-1×0.1 ml=2.24 L,故D正确。
答案:D
5.解析:题目中指出被还原的元素是Cr,则得电子的物质必是K2Cr2O7,失电子的物质一定是Na2SO3,其中S元素的化合价从+4→+6;而Cr元素的化合价将从+6→+n(设化合价为+n)。根据氧化还原反应中得失电子守恒规律,有0.05 ml·L-1×0.024 L×(6-4)=0.02 ml·L-1×0.020 L×2×(6-n),解得n=3。
答案:B
6.解析:由化合价代数和为0可知,高铁酸钾中铁元素的化合价为+6价,故A错误;转化1发生的反应为碱性条件下,硝酸铁溶液与次氯酸钠溶液反应生成高铁酸钠、氯化钠和水,反应的离子方程式为2Fe3++3ClO-+10OH-===2FeO eq \\al(\s\up11(2-),\s\d4(4)) +3Cl-+5H2O,故B错误;转化2发生的反应为Na2FeO4+2KCl===K2FeO4+2NaCl,反应能进行的原因是该条件下K2FeO4的溶解度比Na2FeO4小,故C正确;由K2FeO4能溶于水,微溶于浓KOH溶液可知,为减少产品因溶解造成损失,应用于浓KOH溶液洗去表面杂质离子,故D错误。
答案:C
7.解析:若氧化剂足量,其氧化产物有氯化铁和溴单质两种,故A错误;该反应中H2O2作还原剂,氧元素化合价由-1价升高到0价,则生成1 ml的O2将有2 ml的电子转移,故B错误;该反应中,锰元素价态从+7价降到+2价,氯元素价态从-1价升到0价,反应的方程式为:2MnO eq \\al(\s\up11(-),\s\d4(4)) +16H++10Cl-===2Mn2++5Cl2↑+8H2O,H+的化学计量数为16,故C正确;该反应的方程式为:KClO3+6HCl===3Cl2↑+KCl+3H2O,KClO3中氯元素价态从+5价降到0价,HCl中部分氯元素价态从-1价升到0价,生成的Cl2中有 eq \f(5,6) 是氧化产物, eq \f(1,6) 是还原产物,氯化钾不是还原产物,故D错误。
答案:C
8.解析:过程ⅠSO2与NaOH反应生成Na2SO3,反应方程式为SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O,过程ⅡNa2SO3、Ca(OH)2、O2反应生成NaOH和CaSO4,反应方程式为2Na2SO3+2Ca(OH)2+O2===2CaSO4+4NaOH,则总反应为2Ca(OH)2+2SO2+O2===2CaSO4+2H2O。
过程Ⅰ为SO2与碱反应生成盐和水,表现出酸性氧化物的性质,故A正确;由过程Ⅱ的反应方程式可得关系式O2~2Na2SO3由此可知1 ml O2可氧化2 ml Na2SO3,故B正确;根据图示,再结合过程Ⅰ和过程Ⅱ可知,NaOH在整个过程中属于中间产物,故C错误;根据图示可得总反应为2Ca(OH)2+2SO2+O2===2CaSO4+2H2O,故D正确。
答案:C
9.解析:将硫酸酸化的K2Cr2O7溶液与FeSO4溶液混合,K2Cr2O7和FeSO4反应,Cr2O eq \\al(\s\up11(2-),\s\d4(7)) 是氧化剂,被还原成Cr3+,Fe2+是还原剂,被氧化成Fe3+,根据电子得失守恒有Cr2O eq \\al(\s\up11(2-),\s\d4(7)) ~2Cr3+~6e-~6Fe2+~6Fe3+;充分反应后再向所得溶液中加入KI溶液,Fe3+并没有立即减少,说明溶液中还有Cr2O eq \\al(\s\up11(2-),\s\d4(7)) ,AB段应为Cr2O eq \\al(\s\up11(2-),\s\d4(7)) 和I-的反应,根据电子得失守恒有Cr2O eq \\al(\s\up11(2-),\s\d4(7)) ~2Cr3+~6e-~6I-~3I2;B点开始Fe3+减少,说明BC段为Fe3+和I-反应,根据得失电子守恒有2Fe3+~2Fe2+~2e-~2I-~I2,据此解答。开始时Fe3+浓度不变,则说明Fe3+没有参加反应,则AB段应为K2Cr2O7和碘化钾的反应,K2Cr2O7为氧化剂,A正确;BC段Fe3+浓度逐渐减小,为铁离子和碘化钾的反应,反应的离子方程式为2Fe3++2I-===2Fe2++I2,B正确;由图可知BC段消耗0.9 ml I-,由2Fe3+~2Fe2+~2e-~2I-~I2可得,则n(Fe3+)=n(Fe2+)=n(I-)=0.9 ml,根据Fe原子守恒可知,K2Cr2O7与FeSO4反应的Fe2+的物质的量为0.9 ml,那么根据Cr2O eq \\al(\s\up11(2-),\s\d4(7)) ~2Cr3+~6e-~6Fe2+~6Fe3+可得,与FeSO4反应的K2Cr2O7物质的量为 eq \f(0.9,6) ml=0.15 ml,所以K2Cr2O7与FeSO4反应的物质的量之比为0.15 ml∶0.9 ml=1∶6,C正确;三个过程合在一起看,我们发现Fe元素化合价没变,变价的只有Cr和I元素,所以,由得失电子守恒可得关系式K2Cr2O7~6Fe3+~6I-可知,共消耗的n(I-)=1.5 ml,刚开始加入的K2Cr2O7的物质的量为 eq \f(1.5,6) ml=0.25 ml,D错误。
答案:D
10.解析:MgO+2HCl===MgCl2+H2O中元素化合价没有发生变化,反应不是氧化还原反应,A项不正确;3Cl2+6NaOH eq \(=====,\s\up7(△)) 5NaCl+NaClO3+3H2O中只有Cl元素的化合价发生变化,部分氯元素化合价升高,部分降低,反应属于氧化还原反应,其中Cl2既是还原剂也是氧化剂,氧化剂和还原剂是同一种物质,B项正确;8NH3+6NO2 eq \(=====,\s\up7(催化剂)) 7N2+12H2O中只有N元素的化合价发生了变化,反应属于氧化还原反应,其中NH3是还原剂,NO2是氧化剂,氧化剂和还原剂不是同一种物质,C项不正确;反应2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑中有O元素化合价的变化,反应属于氧化还原反应,其中Na2O2既是还原剂也是氧化剂,氧化剂和还原剂是同一种物质,D项正确。
答案:BD
11.解析:①16H++10Z-+2XO eq \\al(\s\up11(-),\s\d4(4)) ===2X2++5Z2+8H2O中Z元素的化合价由-1价升高到0价,被氧化;③2B-+Z2===B2 +2Z-中Z元素的化合价由0价降低到-1价,被还原,故A错误;氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,根据反应2A2++B2===2A3++2B-可知,氧化性:B2>A3+,根据反应2B-+Z2===B2+2Z-可知,氧化性:Z2>B2,因此氧化性:Z2>B2>A3+,反应Z2+2A2+===2A3++2Z-可以进行,故B正确;氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,根据反应①16H++10Z-+2XO eq \\al(\s\up11(-),\s\d4(4)) ===2X2++5Z2+8H2O可知,氧化性:XO eq \\al(\s\up11(-),\s\d4(4)) >Z2;反应②2A2++B2===2A3++2B-可知,氧化性:B2>A3+;反应③2B-+Z2===B2+2Z-可知,氧化性:Z2>B2,所以氧化性由强到弱的顺序是XO eq \\al(\s\up11(-),\s\d4(4)) >Z2>B2>A3+,故C错误;氧化还原反应中,还原剂的还原性强于还原产物的还原性,反应①16H++10Z-+2XO eq \\al(\s\up11(-),\s\d4(4)) ===2X2++5Z2+8H2O中,还原性:Z->X2+;反应②2A2++B2===2A3++2B-中,还原性:A2+>B-;反应③2B-+Z2===B2+2Z-中,还原性:B->Z-,所以还原性由强到弱的顺序是A2+>B->Z->X2+,故D错误。
答案:B
12.解析:Pb3O4可以写成2PbO·PbO2,则Pb3O4中Pb(Ⅱ)和Pb(Ⅳ)含量之比为2∶1,A项正确;反应Ⅰ为非氧化还原反应,二价铅没有被HNO3氧化为四价铅,故HNO3的氧化性不比PbO2的强,B项错误;由上述分析知,硝酸不能将Pb氧化成+4价,不能生成Pb(NO3)4,C项错误;实验室可利用KMnO4与盐酸反应制备Cl2,即氧化性KMnO4>Cl2,而反应Ⅱ说明氧化性PbO2>KMnO4,PbO2可氧化HCl生成Cl2,D项正确。
答案:AD
13.解析:配平后的反应ⅰ为CN-+2OH-+ Cl2===OCN-+ 2Cl-+H2O,其中CN-为还原剂,Cl2为氧化剂,二者的化学计量数之比为1∶1,A正确;反应ⅱ中,Cl2是氧化剂,则OCN-为还原剂,根据反应ⅰ中N元素的化合价没有变化,由CN-中N元素的化合价为-3,可知OCN-中N元素的化合价为-3,C元素的化合价为+4,又X、Y是两种无毒的气体,故反应ⅱ的氧化产物只有N2,B项错误;该废水处理工艺中所用的Cl2有毒,须采取措施,防止逸出到空气中,C项正确;处理废水的总反应方程式为2CN-+5Cl2+8OH-===10Cl-+4H2O+N2+2CO2,已知n(CN-)=106L×0.000 1 ml·L-1=100 ml,消耗标况下Cl2为:100 ml× eq \f(5,2) ×22.4 L·ml-1=5.6×103 L,D项错误。
答案:AC
14.解析:(1)根据还原剂的还原性顺序可知,发生的反应依次为2I-+Cl2===I2+2Cl-、2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-、2Br-+Cl2===Br2+2Cl-,若氯水中有0.15 ml Cl2被还原,则被氧化的是0.2 ml碘离子和0.1 ml亚铁离子,因此所得溶液中含有的阴离子主要是Br-、Cl-,剩余Fe2+的物质的量为0.2 ml-0.1 ml=0.1 ml。(2)若原溶液中Br-有一半被氧化,则溶液中的碘离子和亚铁离子已经全部被氧化,则根据电子得失守恒可知共消耗Cl2的物质的量为 eq \f(0.2 ml+0.2 ml+0.1 ml,2) =0.25 ml;若最终所得溶液为400 mL,其中铁离子的物质的量浓度为 eq \f(0.2 ml,0.4 L) =0.50 ml·L-1。(3)根据在氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物可知Cl2、I2、Fe3+、Br2四种氧化剂的氧化能力由强到弱的顺序是Cl2>Br2>Fe3+>I2。(4)I2全部被Cl2氧化成HIO3(强酸),反应的离子方程式为I2+5Cl2+6H2O===12H++10Cl-+2IO eq \\al(\s\up11(-),\s\d4(3)) 。上述所有反应共消耗Cl2的物质的量为 eq \f(0.2 ml+0.2 ml+0.2 ml,2) +0.1 ml×5=0.8 ml。
答案:(1)Cl-、Br- 0.10 ml (2)0.25 ml Fe3+、0.50 ml·L-1
(3)Cl2>Br2>Fe3+>I2
(4)I2+5Cl2+6H2O===2IO eq \\al(\s\up11(-),\s\d4(3)) +10Cl-+12H+ 0.8
15.解析:(1)①氯胺与水反应产生NH3和HClO。②三氯胺与水反应:NCl3+3H2O===NH3+3HClO。NCl3与水反应生成的HClO将Na2SO3氧化为Na2SO4:HClO+SO eq \\al(\s\up11(2-),\s\d4(3)) ===SO eq \\al(\s\up11(2-),\s\d4(4)) +Cl-+H+,Na2SO3过量,按NCl3的物质的量计算,0.01 ml NCl3→0.03 ml HClO→0.03 ml Cl-,转移电子0.06 ml。(2)根据铁元素、氯元素化合价变化情况可写出反应的离子方程式:3ClO-+2Fe3++10OH-===2FeO eq \\al(\s\up11(2-),\s\d4(4)) +3Cl-+5H2O,FeO eq \\al(\s\up11(2-),\s\d4(4)) 为氧化产物,Cl-为还原产物,二者物质的量之比为2∶3。(3)①酸性氧化物是指与碱反应只生成盐和水的氧化物,元素化合价在反应前后保持不变,但该反应中氯元素的化合价发生了变化,所以不是酸性氧化物,ClO2属于非金属氧化物。②ClO2→NaClO2,氯元素化合价降低1,则H2O2作还原剂,其对应产物为O2。③ClO2与KI反应的离子方程式为2ClO2+10I-+8H+===2Cl-+5I2+4H2O,由此可得反应关系式为2ClO2~5I2~10Na2S2O3,则n(ClO2)= eq \f(1,5) ×0.100 ml·L-1×0.02 L=4.0×10-4 ml,故该消毒剂中ClO2的含量为 eq \f(4.0×10-4 ml×67.5 g·ml-1,0.01 L) =2.7 g·L-1。
答案: (1)①H—O—Cl NHCl2+2H2O===NH3+2HClO ②0.06
(2)2∶3
(3)①不是 ②2ClO2+H2O2+2OH-===2ClO eq \\al(\s\up11(-),\s\d4(2)) +O2↑+2H2O ③2.7
16.解析:Ⅰ.(1)实验1中酸性高锰酸钾是强氧化剂,酸性高锰酸钾溶液遇到过氧化氢紫色褪去、有大量气泡产生(从反应物价态看,气体只能是氧气),说明过氧化氢被氧化,过氧化氢体现还原性。
(2)“84”消毒液与过氧化氢消毒剂混用,导致消毒能力降低甚至消失,池水变绿,是因为反应生成的氧气促进藻类的疯长,该反应的化学反应方程式为NaClO+H2O2===NaCl+O2↑+H2O,说明氧化性NaClO>H2O2;当有0.1 ml O2生成时,转移电子的物质的量为0.2 ml;
Ⅱ.(3)配平方程式,可得2NaIO3+5NaHSO3===3NaHSO4+2Na2SO4+1I2+1H2O;
Ⅲ.(4)“酸浸”时,Sb2S3在溶液中和SbCl5发生氧化还原反应,生成单质硫和三价氯化锑,反应的化学方程式为:Sb2S3+3SbCl5===5SbCl3+3S,其中还原产物是SbCl3;
(5)“还原”时Sb和SbCl5反应生成SbCl3,反应的化学方程式为3SbCl5+2Sb===5SbCl3。
答案:(1)1 ab (2)> 0.2
(3)2 5 3 2 1 1
(4)SbCl3 (5)3SbCl5+2Sb===5SbCl3序号
氧化剂
还原剂
氧化产物
还原产物
①
Cl2
FeBr2
FeCl3
②
KMnO4
H2O2
O2
MnO2
③
KClO3
浓盐酸
Cl2
④
KMnO4
浓盐酸
Cl2
MnCl2
序号
实验
实验现象
1
向5%H2O2溶液中滴加酸性KMnO4溶液
a.溶液紫色褪去;
b.有大量气泡产生
2
向5%H2O2溶液中滴加淀粉—碘化钾溶液
c.溶液变蓝
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