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2024年高考化学一轮总复习 第1单元 第4讲 氧化还原反应方程式的配平与有关计算 课件
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这是一份2024年高考化学一轮总复习 第1单元 第4讲 氧化还原反应方程式的配平与有关计算 课件，共60页。PPT课件主要包含了得失电子总数，原子的种类和个数，配平原则，H2O，Al2O3，O2↑，KOH，高考真题演练，AgNO3，FeCl3等内容，欢迎下载使用。
第4讲 氧化还原反应方程式的配平与有关计算
复习目标1．掌握氧化还原方程式的配平方法。2．学会氧化还原反应的有关计算。
考点一 氧化还原反应方程式的配平
所带电荷总数
2．一般氧化还原反应方程式的配平：化合价升降法
复杂氧化还原反应方程式配平的基本方法(1)正向配平法适合氧化剂、还原剂是不同反应物的反应。如：
(2)逆向配平法适用于一种元素的化合价既升高又降低的反应和分解反应中的氧化还原反应。先确定生成物的化学计量数，然后确定反应物的化学计量数，最后根据质量守恒配平其他物质。如：由于S的化合价既升高又降低，而且升降总数要相等，所以K2S的化学计量数为2，K2SO3的化学计量数为1，然后确定S的化学计量数为3，最后根据质量守恒配平其他物质。
角度一 正向配平和逆向配平的应用1．配平下列化学方程式。(1)___KI＋____CuSO4===____I2＋____CuI↓＋____K2SO4(2)___P＋___CuSO4＋___H2O===___Cu＋____H3PO4＋____H2SO4(3)____Cl2＋____Ca(OH)2===____CaCl2＋____Ca(ClO)2＋____H2O(4)____P4＋____KOH＋____H2O===____K3PO4＋____PH3↑(5)____(NH4)2Cr2O7===____N2↑＋____Cr2O3＋____H2O
缺项型氧化还原方程式的配平技巧(1)方法先用“化合价升降法”配平含有变价元素物质的化学计量数，然后由原子守恒确定未知物并进行配平。(2)补项原则
考点二 氧化还原反应的有关计算
1．应用得失电子守恒解题的一般步骤(1)“一找物质”——找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。(2)“二定得失”——确定一个原子或离子得失电子数(注意化学式中的原子个数)。(3)“三列关系”——根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出关系式。n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值＝n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值
2．多步连续进行的氧化还原反应的有关计算有的试题反应过程多，涉及的氧化还原反应也多，数量关系较为复杂，若用常规方法求解比较困难，若抓住失电子总数等于得电子总数这一关系，则解题就变得很简单。解这类试题时，注意不要遗漏某个氧化还原反应，要理清具体的反应过程，分析在整个反应过程中化合价发生变化的元素得电子数目和失电子数目。
角度二 多步氧化还原反应中得失电子守恒的应用3．足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，将这些气体与1.68 L O2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5 ml·L－1 NaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是( )A．60 mLB．45 mLC．30 mLD．15 mL
微专题 陌生情境中的化学(或离子)方程式的书写
1．新情境下离子方程式、氧化还原反应方程式的书写方法
2．解题思路示例(1)[“信息型”陌生方程式的书写]KMnO4能与热的经硫酸酸化的Na2C2O4溶液反应，生成Mn2＋和CO2，该反应的离子方程式是______________________________________________________________________________。分析 第一步：依题意，锰元素的化合价降低，故KMnO4是氧化剂，Mn2＋是还原产物；碳元素的化合价升高，故Na2C2O4(碳元素化合价为＋3价)是还原剂，CO2是氧化产物。
(2)[“流程图”中陌生方程式的书写]以低品位铜矿砂(主要成分为CuS)为原料制备氯化亚铜的路线如下：写出酸溶1发生反应的化学方程式：__________________________ ___________________________________________________________。分析 书写步骤：(1)“瞻前”确定反应物根据进料→确定反应物：CuS＋MnO2＋H2SO4。
(2)“顾后”确定生成物根据出料中含有S，后续除锰生成MnCO3，说明酸溶1生成的是S和MnSO4。(3)根据得失电子守恒配平发生氧化还原反应的物质CuS＋MnO2＋H2SO4―→MnSO4＋S。(4)根据质量守恒补充并配平未发生氧化还原反应的物质CuS＋MnO2＋2H2SO4===MnSO4＋S＋2H2O＋CuSO4。(5)检查质量、得失电子是否守恒。
2NH3＋3NaClO===N2＋3H2O＋3NaCl
(3)实验室将NaClO3和Na2SO3按物质的量之比为2∶1倒入烧瓶中，用水浴加热，同时滴入H2SO4，产生棕黄色气体X，反应后测得NaClO3和Na2SO3恰好完全反应，写出反应的离子方程式___________________ _____________________________。
2．按要求完成下列方程式。(1)用NaClONaOH溶液氧化AgNO3，制得高纯度的纳米级Ag2O2。写出该反应的离子方程式：________________________________________。(2)CuH在氯气中完全燃烧会生成氯化铜和氯化氢，写出反应的化学方程式：____________________________。
2Ag＋＋ClO－＋2OH－===Ag2O2↓＋Cl－＋H2O
角度二 “流程图”中陌生方程式的书写3．五水硫代硫酸钠(化学式为Na2S2O3·5H2O)不溶于乙醇，易溶于水，可用于鞣制皮革、矿石提银、水产养殖、医疗解毒等，工业上常用Na2S、Na2CO3为原料制备，其生产流程如图所示。
(1)Na2S和Na2CO3按物质的量之比为2∶1投料后加热，将SO2缓缓通入溶液中，即可获得Na2S2O3，反应的化学方程式为_______________________________________。(2)上述制备过程一般需在碱性环境下进行，若在酸性条件下产品会发黄，用离子方程式表示其可能的原因：______________________ ____________________。
2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2
4．以硫铁矿(主要成分为FeS2，还有少量CuS、SiO2等杂质)为原料制备绿矾晶体(FeSO4·7H2O)的工艺流程如下：(1)“酸浸”过程，矿渣中的Fe2O3与稀H2SO4反应的离子方程式：___________________________________________________。(2)燃料细菌脱硫法是用氧化亚铁硫杆菌(T.f)对硫铁矿进行催化脱硫，同时得到FeSO4溶液。其过程如图所示：
Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
1．(2022·山东高考)实验室制备KMnO4过程为：①高温下在熔融强碱性介质中用KClO3氧化MnO2制备K2MnO4；②水溶后冷却，调溶液pH至弱碱性，K2MnO4歧化生成KMnO4和MnO2；③减压过滤，将滤液蒸发浓缩、冷却结晶，再减压过滤得KMnO4。下列说法正确的是( )A．①中用瓷坩埚作反应器B．①中用NaOH作强碱性介质C．②中K2MnO4只体现氧化性D．MnO2转化为KMnO4的理论转化率约为66.7%
4．(2021·北京高考)用电石(主要成分为CaC2，含CaS和Ca3P2等)制取乙炔时，常用CuSO4溶液除去乙炔中的杂质。反应为：①CuSO4＋H2S===CuS↓＋H2SO4②11PH3＋24CuSO4＋12H2O===3H3PO4＋24H2SO4＋8Cu3P↓下列分析不正确的是( )A．CaS、Ca3P2发生水解反应的化学方程式：CaS＋2H2O===Ca(OH)2＋H2S↑、Ca3P2＋6H2O===3Ca(OH)2＋2PH3↑B．不能依据反应①比较硫酸与氢硫酸的酸性强弱C．反应②中24 ml CuSO4氧化11 ml PH3D．用酸性KMnO4溶液验证乙炔还原性时，H2S、PH3有干扰
5．(1)(2022·江苏高考节选)实验室以二氧化铈(CeO2)废渣为原料制备Cl－含量少的Ce2(CO3)3，其部分实验过程如下：“酸浸”时CeO2与H2O2反应生成Ce3＋并放出O2，该反应的离子方程式为________________________________________。
2CeO2＋H2O2＋6H＋===2Ce3＋＋O2↑＋4H2O
(2)(2022·湖南高考节选)钛(Ti)及其合金是理想的高强度、低密度结构材料。以钛渣(主要成分为TiO2，含少量V、Si和Al的氧化物杂质)为原料，制备金属钛的工艺流程如下：已知“降温收尘”后，粗TiCl4中含有的几种物质的沸点：
TiO2与C、Cl2在600 ℃的沸腾炉中充分反应后，混合气体中各组分的分压如下表：该温度下，TiO2与C、Cl2反应的总化学方程式为________________________________________________________。
6．(2021·全国甲卷)碘(紫黑色固体，微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答下列问题：(1)I2的一种制备方法如图所示：
2AgI＋Fe===2Ag＋Fe2＋＋2I－
FeI2＋Cl2===I2＋FeCl2
I2被过量的Cl2进一步氧化
7．(2021·广东高考节选)高纯AlAs(砷化铝)可用于芯片制造。芯片制造中的一种刻蚀过程如图所示，图中所示致密保护膜为一种氧化物，可阻止H2O2刻蚀液与下层GaAs(砷化镓)反应。
(1)该氧化物为________。(2)已知：Ga和Al同族，As和N同族。在H2O2与上层GaAs的反应中，As元素的化合价变为＋5价，则该反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为________。
8．(2020·全国卷Ⅱ节选)化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。氯的许多化合物既是重要化工原料，又是高效、广谱的灭菌消毒剂。回答下列问题：(1)Cl2O为淡棕黄色气体，是次氯酸的酸酐，可由新制的HgO和Cl2反应来制备，该反应为歧化反应(氧化剂和还原剂为同一种物质的反应)。上述制备Cl2O的化学方程式为______________________________。
2Cl2＋HgO===HgCl2＋Cl2O
(2)ClO2常温下为黄色气体，易溶于水，其水溶液是一种广谱杀菌剂。一种有效成分为NaClO2、NaHSO4、NaHCO3的“二氧化氯泡腾片”，能快速溶于水，溢出大量气泡，得到ClO2溶液。上述过程中，生成ClO2的反应属于歧化反应，每生成1 ml ClO2消耗NaClO2的量为_______________ml；产生“气泡”的化学方程式为____________________________________________。
NaHCO3＋NaHSO4===CO2↑＋Na2SO4＋H2O
(3)“84消毒液”的有效成分为NaClO，不可与酸性清洁剂混用的原因是____________________________________(用离子方程式表示)。工业上是将氯气通入到30%的NaOH溶液中来制备NaClO溶液，若NaClO溶液中NaOH的质量分数为1%，则生产1000 kg该溶液需消耗氯气的质量为________kg(保留整数)。
ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O
课时作业建议用时：40分钟
解析由于氧化性：K2Cr2O7＞Cl2，因此，K2Cr2O7是氧化剂，化合价降低被还原为CrCl3；Cl2是氧化产物，故HCl中的氯元素化合价升高被氧化。1 ml K2Cr2O7被还原时得6 ml e－，1 ml HCl被氧化，失去1 ml e－，根据得失电子守恒可知，氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶6，A错误。
8．(2022·黑龙江省八校高三期末联考)常温时，将0.1 ml Fe(NO3)3和2 ml HCl溶于水得2 L混合溶液，然后向该溶液投入m g铁粉使其充分反应后，滴加KSCN溶液不变红色。下列有关说法正确的是( )A．由于氧化性Fe3＋>H＋，首先发生的反应是：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋B．当加入16.8 g铁粉时，可生成标准状况下6.72 L气体C．在铁粉充分反应后的溶液中，铁元素以Fe2＋和Fe3＋的形式存在D．充分反应后，至少耗铁56 g
解析酸性条件下，NO有强氧化性，因此首先发生的反应是Fe＋NO＋4H＋===NO↑＋Fe3＋＋2H2O，然后发生反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，A错误；当加入16.8 g铁粉时，刚好发生上述第一个反应，生成标准状况下6.72 L NO气体，此时消耗1.2 ml H＋，B正确；滴加KSCN溶液不变红色说明溶液不含Fe3＋，C错误；充分反应后，根据方程式计算则至少消耗铁16.8 g＋(0.1 ml＋0.3 ml)×0.5×56 g·ml－1＝28 g，D错误。
9．(2022·漳州市高三教学质量检测)高铁酸钾(K2FeO4)具有强氧化性，是一种环保、高效、多功能的饮用水处理剂，可以用如下流程进行制备。下列说法正确的是( )A．“酸溶”前，可用热的Na2CO3溶液处理铁屑表面的油污B．“氧化”过程的离子方程式为2Fe2＋＋O2＋4H＋===2Fe3＋＋2H2OC．“制备Na2FeO4”中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶3D．“转化”中析出K2FeO4晶体的原因可能是相同条件下其溶解度大于Na2FeO4
解析由题给流程可知，铁屑溶于稀盐酸，得到氯化亚铁溶液；向氯化亚铁溶液中通入过量空气，将氯化亚铁转化为氯化铁；向氯化铁溶液中加入氢氧化钠溶液和次氯酸钠溶液，将氯化铁转化为高铁酸钠，向得到的高铁酸钠溶液中加入饱和氢氧化钾溶液，将高铁酸钠转化为溶解度较小的高铁酸钾，过滤得到高铁酸钾晶体。由分析可知，氧化过程的离子方程式为4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O，故B错误；制备高铁酸钠的反应中，由得失电子守恒可知，氧化剂次氯酸钠和还原剂氯化铁的物质的量之比为3∶2，故C错误；由上述分析可知，D错误。
二、非选择题12．亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效氧化剂、漂白剂。在NaOH溶液中ClO2与H2O2反应可以得到亚氯酸钠。(1)ClO2中氯元素的化合价是________；在制备亚氯酸钠的反应中ClO2作________(填“氧化剂”或“还原剂”)；若反应中生成1 ml NaClO2，转移电子的物质的量为________。(2)该反应的化学方程式为___________________________________ __________________________。(3)在一定条件下，将Cl2通入填充有固体NaClO2的反应柱内二者反应可制得ClO2，该反应中还原产物为________，当消耗标准状况下1.12 L Cl2时，制得ClO2________g。
2ClO2＋H2O2＋2NaOH===2NaClO2＋O2↑＋2H2O
13．高铁酸钠(Na2FeO4)是水处理过程中常用的一种新型净水剂，在反应中被还原成Fe3＋，工业上常用NaClO氧化Fe(OH)3生产高铁酸钠：_____Fe(OH)3＋____NaClO＋____NaOH―→____Na2FeO4＋____NaCl＋____H2O完成下列填空：(1)配平上述化学方程式。(2)其中发生还原反应的元素是________；若制备过程中消耗了0.15 ml NaClO，则转移的电子数目是________。
(3)高铁酸钠之所以能净水，除了能杀菌消毒外，另一个原因是(结合离子方程式回答)_____________________________________________ _______________________________________________________。
(4)某海水样品经过Na2FeO4处理后，所含离子及其浓度如下表所示(H＋和OH－未列出)：表格中的a________(填“>”“<”或“＝”)0.16，判断的理由是___________________________________________________________。
处理后溶液呈酸性，故c(H＋)>c(OH－)，根据电荷守恒，a>0.16
解析(4)若c(H＋)＝c(OH－)，根据溶液中电荷守恒，即阴离子所带的电荷总数＝阳离子所带的电荷总数，2a＋0.58＝0.50＋0.10×3＋0.05×2，a＝0.16，但是溶液中存在易水解的金属离子，处理后溶液呈酸性，c(H＋)＞c(OH－)，所以a>0.16。
常用的自来水消毒剂有二氧化氯(ClO2)和高铁酸钾(K2FeO4)等。Ⅰ.某研究性学习小组利用如图装置由二氧化氯制备NaClO2·3H2O。已知：①温度较高，NaClO2易分解为NaClO3和NaCl。②ClO2与碱溶液发生歧化反应生成等物质的量的氯酸盐和另一种盐。
第4讲 氧化还原反应方程式的配平与有关计算
复习目标1．掌握氧化还原方程式的配平方法。2．学会氧化还原反应的有关计算。
考点一 氧化还原反应方程式的配平
所带电荷总数
2．一般氧化还原反应方程式的配平：化合价升降法
复杂氧化还原反应方程式配平的基本方法(1)正向配平法适合氧化剂、还原剂是不同反应物的反应。如：
(2)逆向配平法适用于一种元素的化合价既升高又降低的反应和分解反应中的氧化还原反应。先确定生成物的化学计量数，然后确定反应物的化学计量数，最后根据质量守恒配平其他物质。如：由于S的化合价既升高又降低，而且升降总数要相等，所以K2S的化学计量数为2，K2SO3的化学计量数为1，然后确定S的化学计量数为3，最后根据质量守恒配平其他物质。
角度一 正向配平和逆向配平的应用1．配平下列化学方程式。(1)___KI＋____CuSO4===____I2＋____CuI↓＋____K2SO4(2)___P＋___CuSO4＋___H2O===___Cu＋____H3PO4＋____H2SO4(3)____Cl2＋____Ca(OH)2===____CaCl2＋____Ca(ClO)2＋____H2O(4)____P4＋____KOH＋____H2O===____K3PO4＋____PH3↑(5)____(NH4)2Cr2O7===____N2↑＋____Cr2O3＋____H2O
缺项型氧化还原方程式的配平技巧(1)方法先用“化合价升降法”配平含有变价元素物质的化学计量数，然后由原子守恒确定未知物并进行配平。(2)补项原则
考点二 氧化还原反应的有关计算
1．应用得失电子守恒解题的一般步骤(1)“一找物质”——找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。(2)“二定得失”——确定一个原子或离子得失电子数(注意化学式中的原子个数)。(3)“三列关系”——根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出关系式。n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值＝n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值
2．多步连续进行的氧化还原反应的有关计算有的试题反应过程多，涉及的氧化还原反应也多，数量关系较为复杂，若用常规方法求解比较困难，若抓住失电子总数等于得电子总数这一关系，则解题就变得很简单。解这类试题时，注意不要遗漏某个氧化还原反应，要理清具体的反应过程，分析在整个反应过程中化合价发生变化的元素得电子数目和失电子数目。
角度二 多步氧化还原反应中得失电子守恒的应用3．足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，将这些气体与1.68 L O2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5 ml·L－1 NaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是( )A．60 mLB．45 mLC．30 mLD．15 mL
微专题 陌生情境中的化学(或离子)方程式的书写
1．新情境下离子方程式、氧化还原反应方程式的书写方法
2．解题思路示例(1)[“信息型”陌生方程式的书写]KMnO4能与热的经硫酸酸化的Na2C2O4溶液反应，生成Mn2＋和CO2，该反应的离子方程式是______________________________________________________________________________。分析 第一步：依题意，锰元素的化合价降低，故KMnO4是氧化剂，Mn2＋是还原产物；碳元素的化合价升高，故Na2C2O4(碳元素化合价为＋3价)是还原剂，CO2是氧化产物。
(2)[“流程图”中陌生方程式的书写]以低品位铜矿砂(主要成分为CuS)为原料制备氯化亚铜的路线如下：写出酸溶1发生反应的化学方程式：__________________________ ___________________________________________________________。分析 书写步骤：(1)“瞻前”确定反应物根据进料→确定反应物：CuS＋MnO2＋H2SO4。
(2)“顾后”确定生成物根据出料中含有S，后续除锰生成MnCO3，说明酸溶1生成的是S和MnSO4。(3)根据得失电子守恒配平发生氧化还原反应的物质CuS＋MnO2＋H2SO4―→MnSO4＋S。(4)根据质量守恒补充并配平未发生氧化还原反应的物质CuS＋MnO2＋2H2SO4===MnSO4＋S＋2H2O＋CuSO4。(5)检查质量、得失电子是否守恒。
2NH3＋3NaClO===N2＋3H2O＋3NaCl
(3)实验室将NaClO3和Na2SO3按物质的量之比为2∶1倒入烧瓶中，用水浴加热，同时滴入H2SO4，产生棕黄色气体X，反应后测得NaClO3和Na2SO3恰好完全反应，写出反应的离子方程式___________________ _____________________________。
2．按要求完成下列方程式。(1)用NaClONaOH溶液氧化AgNO3，制得高纯度的纳米级Ag2O2。写出该反应的离子方程式：________________________________________。(2)CuH在氯气中完全燃烧会生成氯化铜和氯化氢，写出反应的化学方程式：____________________________。
2Ag＋＋ClO－＋2OH－===Ag2O2↓＋Cl－＋H2O
角度二 “流程图”中陌生方程式的书写3．五水硫代硫酸钠(化学式为Na2S2O3·5H2O)不溶于乙醇，易溶于水，可用于鞣制皮革、矿石提银、水产养殖、医疗解毒等，工业上常用Na2S、Na2CO3为原料制备，其生产流程如图所示。
(1)Na2S和Na2CO3按物质的量之比为2∶1投料后加热，将SO2缓缓通入溶液中，即可获得Na2S2O3，反应的化学方程式为_______________________________________。(2)上述制备过程一般需在碱性环境下进行，若在酸性条件下产品会发黄，用离子方程式表示其可能的原因：______________________ ____________________。
2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2
4．以硫铁矿(主要成分为FeS2，还有少量CuS、SiO2等杂质)为原料制备绿矾晶体(FeSO4·7H2O)的工艺流程如下：(1)“酸浸”过程，矿渣中的Fe2O3与稀H2SO4反应的离子方程式：___________________________________________________。(2)燃料细菌脱硫法是用氧化亚铁硫杆菌(T.f)对硫铁矿进行催化脱硫，同时得到FeSO4溶液。其过程如图所示：
Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
1．(2022·山东高考)实验室制备KMnO4过程为：①高温下在熔融强碱性介质中用KClO3氧化MnO2制备K2MnO4；②水溶后冷却，调溶液pH至弱碱性，K2MnO4歧化生成KMnO4和MnO2；③减压过滤，将滤液蒸发浓缩、冷却结晶，再减压过滤得KMnO4。下列说法正确的是( )A．①中用瓷坩埚作反应器B．①中用NaOH作强碱性介质C．②中K2MnO4只体现氧化性D．MnO2转化为KMnO4的理论转化率约为66.7%
4．(2021·北京高考)用电石(主要成分为CaC2，含CaS和Ca3P2等)制取乙炔时，常用CuSO4溶液除去乙炔中的杂质。反应为：①CuSO4＋H2S===CuS↓＋H2SO4②11PH3＋24CuSO4＋12H2O===3H3PO4＋24H2SO4＋8Cu3P↓下列分析不正确的是( )A．CaS、Ca3P2发生水解反应的化学方程式：CaS＋2H2O===Ca(OH)2＋H2S↑、Ca3P2＋6H2O===3Ca(OH)2＋2PH3↑B．不能依据反应①比较硫酸与氢硫酸的酸性强弱C．反应②中24 ml CuSO4氧化11 ml PH3D．用酸性KMnO4溶液验证乙炔还原性时，H2S、PH3有干扰
5．(1)(2022·江苏高考节选)实验室以二氧化铈(CeO2)废渣为原料制备Cl－含量少的Ce2(CO3)3，其部分实验过程如下：“酸浸”时CeO2与H2O2反应生成Ce3＋并放出O2，该反应的离子方程式为________________________________________。
2CeO2＋H2O2＋6H＋===2Ce3＋＋O2↑＋4H2O
(2)(2022·湖南高考节选)钛(Ti)及其合金是理想的高强度、低密度结构材料。以钛渣(主要成分为TiO2，含少量V、Si和Al的氧化物杂质)为原料，制备金属钛的工艺流程如下：已知“降温收尘”后，粗TiCl4中含有的几种物质的沸点：
TiO2与C、Cl2在600 ℃的沸腾炉中充分反应后，混合气体中各组分的分压如下表：该温度下，TiO2与C、Cl2反应的总化学方程式为________________________________________________________。
6．(2021·全国甲卷)碘(紫黑色固体，微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答下列问题：(1)I2的一种制备方法如图所示：
2AgI＋Fe===2Ag＋Fe2＋＋2I－
FeI2＋Cl2===I2＋FeCl2
I2被过量的Cl2进一步氧化
7．(2021·广东高考节选)高纯AlAs(砷化铝)可用于芯片制造。芯片制造中的一种刻蚀过程如图所示，图中所示致密保护膜为一种氧化物，可阻止H2O2刻蚀液与下层GaAs(砷化镓)反应。
(1)该氧化物为________。(2)已知：Ga和Al同族，As和N同族。在H2O2与上层GaAs的反应中，As元素的化合价变为＋5价，则该反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为________。
8．(2020·全国卷Ⅱ节选)化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。氯的许多化合物既是重要化工原料，又是高效、广谱的灭菌消毒剂。回答下列问题：(1)Cl2O为淡棕黄色气体，是次氯酸的酸酐，可由新制的HgO和Cl2反应来制备，该反应为歧化反应(氧化剂和还原剂为同一种物质的反应)。上述制备Cl2O的化学方程式为______________________________。
2Cl2＋HgO===HgCl2＋Cl2O
(2)ClO2常温下为黄色气体，易溶于水，其水溶液是一种广谱杀菌剂。一种有效成分为NaClO2、NaHSO4、NaHCO3的“二氧化氯泡腾片”，能快速溶于水，溢出大量气泡，得到ClO2溶液。上述过程中，生成ClO2的反应属于歧化反应，每生成1 ml ClO2消耗NaClO2的量为_______________ml；产生“气泡”的化学方程式为____________________________________________。
NaHCO3＋NaHSO4===CO2↑＋Na2SO4＋H2O
(3)“84消毒液”的有效成分为NaClO，不可与酸性清洁剂混用的原因是____________________________________(用离子方程式表示)。工业上是将氯气通入到30%的NaOH溶液中来制备NaClO溶液，若NaClO溶液中NaOH的质量分数为1%，则生产1000 kg该溶液需消耗氯气的质量为________kg(保留整数)。
ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O
课时作业建议用时：40分钟
解析由于氧化性：K2Cr2O7＞Cl2，因此，K2Cr2O7是氧化剂，化合价降低被还原为CrCl3；Cl2是氧化产物，故HCl中的氯元素化合价升高被氧化。1 ml K2Cr2O7被还原时得6 ml e－，1 ml HCl被氧化，失去1 ml e－，根据得失电子守恒可知，氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶6，A错误。
8．(2022·黑龙江省八校高三期末联考)常温时，将0.1 ml Fe(NO3)3和2 ml HCl溶于水得2 L混合溶液，然后向该溶液投入m g铁粉使其充分反应后，滴加KSCN溶液不变红色。下列有关说法正确的是( )A．由于氧化性Fe3＋>H＋，首先发生的反应是：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋B．当加入16.8 g铁粉时，可生成标准状况下6.72 L气体C．在铁粉充分反应后的溶液中，铁元素以Fe2＋和Fe3＋的形式存在D．充分反应后，至少耗铁56 g
解析酸性条件下，NO有强氧化性，因此首先发生的反应是Fe＋NO＋4H＋===NO↑＋Fe3＋＋2H2O，然后发生反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，A错误；当加入16.8 g铁粉时，刚好发生上述第一个反应，生成标准状况下6.72 L NO气体，此时消耗1.2 ml H＋，B正确；滴加KSCN溶液不变红色说明溶液不含Fe3＋，C错误；充分反应后，根据方程式计算则至少消耗铁16.8 g＋(0.1 ml＋0.3 ml)×0.5×56 g·ml－1＝28 g，D错误。
9．(2022·漳州市高三教学质量检测)高铁酸钾(K2FeO4)具有强氧化性，是一种环保、高效、多功能的饮用水处理剂，可以用如下流程进行制备。下列说法正确的是( )A．“酸溶”前，可用热的Na2CO3溶液处理铁屑表面的油污B．“氧化”过程的离子方程式为2Fe2＋＋O2＋4H＋===2Fe3＋＋2H2OC．“制备Na2FeO4”中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶3D．“转化”中析出K2FeO4晶体的原因可能是相同条件下其溶解度大于Na2FeO4
解析由题给流程可知，铁屑溶于稀盐酸，得到氯化亚铁溶液；向氯化亚铁溶液中通入过量空气，将氯化亚铁转化为氯化铁；向氯化铁溶液中加入氢氧化钠溶液和次氯酸钠溶液，将氯化铁转化为高铁酸钠，向得到的高铁酸钠溶液中加入饱和氢氧化钾溶液，将高铁酸钠转化为溶解度较小的高铁酸钾，过滤得到高铁酸钾晶体。由分析可知，氧化过程的离子方程式为4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O，故B错误；制备高铁酸钠的反应中，由得失电子守恒可知，氧化剂次氯酸钠和还原剂氯化铁的物质的量之比为3∶2，故C错误；由上述分析可知，D错误。
二、非选择题12．亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效氧化剂、漂白剂。在NaOH溶液中ClO2与H2O2反应可以得到亚氯酸钠。(1)ClO2中氯元素的化合价是________；在制备亚氯酸钠的反应中ClO2作________(填“氧化剂”或“还原剂”)；若反应中生成1 ml NaClO2，转移电子的物质的量为________。(2)该反应的化学方程式为___________________________________ __________________________。(3)在一定条件下，将Cl2通入填充有固体NaClO2的反应柱内二者反应可制得ClO2，该反应中还原产物为________，当消耗标准状况下1.12 L Cl2时，制得ClO2________g。
2ClO2＋H2O2＋2NaOH===2NaClO2＋O2↑＋2H2O
13．高铁酸钠(Na2FeO4)是水处理过程中常用的一种新型净水剂，在反应中被还原成Fe3＋，工业上常用NaClO氧化Fe(OH)3生产高铁酸钠：_____Fe(OH)3＋____NaClO＋____NaOH―→____Na2FeO4＋____NaCl＋____H2O完成下列填空：(1)配平上述化学方程式。(2)其中发生还原反应的元素是________；若制备过程中消耗了0.15 ml NaClO，则转移的电子数目是________。
(3)高铁酸钠之所以能净水，除了能杀菌消毒外，另一个原因是(结合离子方程式回答)_____________________________________________ _______________________________________________________。
(4)某海水样品经过Na2FeO4处理后，所含离子及其浓度如下表所示(H＋和OH－未列出)：表格中的a________(填“>”“<”或“＝”)0.16，判断的理由是___________________________________________________________。
处理后溶液呈酸性，故c(H＋)>c(OH－)，根据电荷守恒，a>0.16
解析(4)若c(H＋)＝c(OH－)，根据溶液中电荷守恒，即阴离子所带的电荷总数＝阳离子所带的电荷总数，2a＋0.58＝0.50＋0.10×3＋0.05×2，a＝0.16，但是溶液中存在易水解的金属离子，处理后溶液呈酸性，c(H＋)＞c(OH－)，所以a>0.16。
常用的自来水消毒剂有二氧化氯(ClO2)和高铁酸钾(K2FeO4)等。Ⅰ.某研究性学习小组利用如图装置由二氧化氯制备NaClO2·3H2O。已知：①温度较高，NaClO2易分解为NaClO3和NaCl。②ClO2与碱溶液发生歧化反应生成等物质的量的氯酸盐和另一种盐。
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