化学二轮系列の基本概念：四 氧化还原反应

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精【考纲要求】1。了解氧化还原反应的本质是电子的转移，了解常见的氧化还原反应。2.掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算.【专题解读】氧化还原反应是高中化学的核心理论,贯穿于高中化学学习的始终，也是高考考查的重点和热点内容，很少会以专门考题出现，而是融入其他专题进行考查,分散在各种题型中。近三年的高考中，主要考查氧化还原反应的相关概念判断和氧化还原反应方程式的书写。陌生的氧化还原反应方程式的书写成为近年来考查的亮点，需要重点关注书写提供信息的陌生的氧化还原反应(或离子）方程式，利用所给的信息并按氧化还原反应或离子反应规律预测产物,再加以配平，即可得氧化还原反应的化学方程式。【考点精讲】考点一氧化还原反应概念1。氧化还原反应的关系（1）氧化反应：失去电子(化合价升高)的反应.（2）还原反应：得到电子(化合价降低）的反应。（3)氧化剂(被还原）：得到电子的物质(所含元素化合价降低的物质)。（4）还原剂(被氧化）：失去电子的物质(所含元素化合价升高的物质)。（5）氧化产物：还原剂失电子后对应的产物(包含化合价升高的元素的产物).（6)还原产物：氧化剂得电子后对应的产物（包含化合价降低的元素的产物)。2．氧化还原反应的表示方法（1）双线桥法：箭头必须由反应物指向生成物，且两端对准同种元素.箭头方向不代表电子转移方向,仅表示电子转移前后的变化。在“桥"上标明电子的“得”与“失”，且得失电子总数应相等。（2）单线桥法：箭头必须由还原剂中失电子的元素指向氧化剂中得电子的元素。箭头方向表示电子转移的方向.在“桥”上标明转移的电子总数.3.氧化性及还原性的强弱比较物质的氧化性或还原性的强弱只取决于得到或失去电子的难易程度，与得失电子的数目无关.如：Na、Mg、Al的还原性强弱依次为Na＞Mg＞Al;浓HNO3、稀HNO3的氧化性强弱为浓HNO3＞稀HNO3（1)根据氧化还原反应原理:氧化剂氧化性强于氧化产物，还原剂还原性强于还原产物.（2）根据元素的化合价：如果物质中某元素具有最高价，该元素只有氧化性;物质中某元素具有最低价，该元素只有还原性；物质中某元素具有中间价态，该元素既有氧化性又有还原性。元素化合价升高被氧化,发生氧化反应,元素化合价降低被还原,发生还原反应。(3）根据活动性顺序：在金属活动性顺序表中，位置越靠前，其还原性就越强，其阳离子的氧化性就越弱。一般来说，越活泼的非金属,得到电子还原成非金属阴离子越容易，其阴离子失电子氧化成单质越难，还原性越弱。（4)根据元素周期表：同周期元素，随着核电荷数的递增，氧化性逐渐增强，还原性逐渐减弱；同主族元素，随着核电荷数的递增，氧化性逐渐减弱，还原性逐渐增强。（5)根据反应的难易程度：氧化还原反应越容易进行(表现为反应所需条件越低），则氧化剂的氧化性和还原剂的还原性就越强。不同的还原剂（或氧化剂)与同一氧化剂（或还原剂）反应时,条件越易或者氧化剂（或还原剂）被还原(或被氧化）的程度越大，则还原剂（或氧化剂)的还原性(或氧化性）就越强。(6）根据电化学原理判断:两种不同的金属构成原电池的两极，负极金属是电子流出的极,正极金属是电子流入的极，负极还原性强于正极。用惰性电极电解混合液时,若混合液中存在多种金属阳离子时，在阴极先放电的阳离子的氧化性较强（相应的金属单质的还原性较弱)，若混合液中存在多种阴离子,在阳极先放电的阴离子的还原性较强(相应的非金属单质的氧化性较弱)。（7)一般溶液的酸性越强或温度越高,则氧化剂的氧化性和还原剂的还原性就越强，反之则越弱。氧化性、还原性强弱的比较是考试的一个难点，基本考查方式一是比较氧化性还原性的强弱，二是根据氧化性还原性强弱,判断反应能否进行。【解题指导】理解概念抓实质，解题应用靠特征，即从氧化还原反应的实质——电子转移去分析理解有关的概念，而在实际解题过程中,应从分析元素化合价有无变化这一氧化还原反应的特征入手。具体方法是找变价、判类型、分升降、定其他。其中“找变价"是非常关键的一步，特别是不同反应物中含有同种元素的氧化还原反应，必须弄清元素化合价的变化情况.【例题1】用高铁酸钠（Na2FeO4）对河水和湖水消毒是城市饮用水处理的新技术，已知反应：Fe2O3＋3Na2O2=2Na2FeO4＋Na2O.下列说法正确的是（）A．Na2O2既是氧化剂又是还原剂B．Na2FeO4既是氧化产物又是还原产物C．3molNa2O2发生反应，有12mol电子转移D．在Na2FeO4中Fe为＋4价，具有强氧化性，能消毒杀菌【解析】A项，由元素的化合价变化可知，Na2O2是氧化剂，Fe2O3是还原剂；B项，Na2FeO4既是氧化产物又是还原产物；C项，Na2O2中氧元素由－1价降到－2价，3molNa2O2发生反应,有6mol电子转移;D项，根据化合价原则可知在Na2FeO4中Fe为＋6价,具有强氧化性。【答案】B【例题2】已知I－、Fe2＋、SO2和H2O2均有还原性，它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为Fe2＋＜H2O2＜I－＜SO2，则下列反应不能发生的是()A．2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋B．H2O2＋H2SO4=SO2↑＋O2↑＋2H2OC．I2＋SO2＋2H2O=H2SO4＋2HID．2Fe3＋＋H2O2=2Fe2＋＋O2↑＋2H＋【解析】根据还原性的强弱顺序为Fe2＋＜H2O2＜I－＜SO2,且还原剂的还原性大于还原产物的还原性可知，A、C、D项反应能够发生，B项反应不能发生。【答案】B考点二氧化还原反应方程式书写1。氧化还原反应规律(1)强弱规律：从化学反应方向的角度判断“剂＞物”，即同一反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，还原剂的还原性大于还原产物的还原性.应用于判断某氧化还原反应中,氧化性、还原性的相对强弱;判断某氧化还原反应能否正常进行。(2)守恒规律：氧化剂得到电子的总数等于还原剂失去电子的总数，即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。应用于直接计算参与氧化还原反应物质间的数量关系；配平氧化还原反应方程式.（3）价态规律:同一元素不同价态之间转化时，价态只靠近不交叉，相邻价态不反应。应用于判断氧化还原反应能不能发生；判断同种元素的不同物质间发生氧化还原反应时的化合价变化情况.（4)优先规律:当存在多种还原剂（氧化剂)时，氧化剂(还原剂)通常先和还原性（氧化性）最强的还原剂（氧化剂)反应。应用于判断某一氧化还原反应能否正常进行；可判断物质发生氧化还原反应的先后顺序。2．氧化还原反应方程式的配平(1）配平原则：电子守恒、原子守恒、电荷守恒（2)配平步骤(以高锰酸钾和浓盐酸反应制氯气为例）：①标出化合价变化了的元素的化合价。②根据元素存在的实际形式调整发生了氧化还原反应的物质的系数，使之成1︰1的关系.③调整系数，使化合价升降总数相等。④根据化合价升降总数相等确定发生氧化还原反应的物质的化学计量数。⑤利用元素守恒,用观察法配平没有参加氧化还原反应的其他物质的系数.⑥检查方程式两边各原子的个数是否相等,离子方程式还要检查方程式两边的离子所带的电荷数是否相等。3。信息型氧化还原反应方程式的书写:信息型氧化还原反应方程式的书写涉及元素化合价的变化。虽参加反应的物质比较陌生,但可依据氧化还原的得失电子守恒思想，写出主要反应物和产物，再根据溶液的性质，补上适当的反应物或生成物.具体步骤如下:根据氧化还原顺序规律确定氧化性最强的为氧化剂,还原性最强的为还原剂；根据化合价规律及题给信息和已知元素化合物性质确定相应的还原产物、氧化产物；根据氧化还原反应的守恒规律确定氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物的相应化学计量数；根据溶液的酸碱性,通过在反应方程式的两端添加H＋或OH－的形式使方程式两端的电荷守恒；根据原子守恒，通过在反应方程式两端添加H2O（或其他小分子）使方程式两端的原子守恒。【解题指导】信息型化学方程式所缺物质往往是酸、碱或水;如果是离子方程式,所缺物质往往是H＋、OH－或水，可以根据质量守恒先写出所缺物质,再用化合价升降守恒方法配平。如果无法确定所缺项，可先依据化合价的升降守恒将现有的物质配平，然后再根据质量守恒法确定所缺物质的化学式及化学计量数。【例题3】(1)有反应FeO·Cr2O3＋Na2CO3＋NaNO3eq\o（→,\s\up7（高温))Na2CrO4＋Fe2O3＋CO2＋NaNO2，该反应配平后FeO·Cr2O3与NaNO3的系数比为____，该反应不能在陶瓷容器中进行，原因是___________.(2）碱式氯化铜有多种制备方法。方法1:45～50℃时，向CuCl悬浊液中持续通入空气得到Cu2（OH)2Cl2·3H2O,该反应的化学方程式为_____________________________。方法2:先制得CuCl2，再与石灰乳反应生成碱式氯化铜。Cu与稀盐酸在持续通入空气的条件下反应生成CuCl2，Fe3＋对该反应有催化作用，其催化原理如图3。4所示。M′的化学式为____________。(3)NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和O2，该反应的化学方程式为______________。HNO3也能氧化Ag，从反应产物的角度分析，以HNO3代替NaClO的缺点是_______________。(4）元素铬（Cr)在溶液中主要以Cr3＋（蓝紫色）、Cr（OH）4-(绿色)、Cr2O72—(橙红色)、CrO42—(黄色)等形式存在，Cr（OH)3为难溶于水的灰蓝色固体.＋6价铬的化合物毒性较大，常用NaHSO3将废液中的Cr2O72—还原成Cr3＋，反应的离子方程式为___________________.(5)煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，形成酸雨、污染大气,采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝，回答下列问题:NaClO2的化学名称为________。在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气,反应温度为323K,NaClO2溶液浓度为5×10－3mol·L－1。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表，写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式:___________。增加压强，NO的转化率________（填“提高”“不变”或“降低”）。离子SO42—SO32-NO3—c/(mol·L－1）8。35×10－46.87×10－61.5×10－4离子NO2—Cl－c/(mol·L－1）1。2×10－53。4×10－3【解析】（1)通过化合价变化分析可知，FeO·Cr2O3为还原剂，NaNO3为氧化剂，1molFeO·Cr2O3参加反应升高，则M→M′化合价降低，由于Fe3＋为催化剂,所以其催化过程为Cu与稀盐酸、Fe3＋反应生成CuCl2和Fe2＋，Fe2＋再被O2氧化为Fe3＋。（3)结合得失电子守恒和元素守恒，即可配平化学反应方程式；HNO3作氧化剂时，会产生NO、NO2等有毒气体，造成环境污染。（4)HSO3-在反应中被氧化为SO42-，结合反应前后元素化合价变化，利用升降法可写出并配平该离子方程式.(5）NaClO2中Cl为＋3价，其酸根对应含氧酸HClO2为亚氯酸，故其名称为亚氯酸钠。NaClO2溶液脱硝过程，ClO2-转化为Cl－，NO主要转化为NO3—，则有4NO＋3ClO2—＋4OH－=4NO3—＋2H2O＋3Cl－。增加压强,反应正向进行，NO的转化率提高。【答案】(1）2∶7陶瓷在高温下会与Na2CO3反应(2)4CuCl＋O2＋8H2O2Cu2(OH）2Cl2·3H2OFe2＋（3）4Ag＋4NaClO＋2H2O=4AgCl＋4NaOH＋O2↑会释放出氮氧化物（或NO、NO2)，造成环境污染(4)Cr2O72—＋3HSO3—＋5H＋=2Cr3＋＋3SO42-＋4H2O（5）亚氯酸钠NO＋3ClO2—＋4OH－=4NO3-＋2H2O＋3Cl－提高考点三氧化还原反应计算守恒思想是我们常用解答计算题的重要方法，也是将问题化繁为简的重要手段，我们平时常涉及到的守恒有电荷守恒、电子守恒、原子守恒.而利用电子守恒思想求解氧化还原问题又是高考重要题型，解答此类题目应首先找出氧化剂、还原剂及对应的还原产物和氧化产物;再确定一个原子或离子得失电子数，列出等式关系，对于多步连续进行的氧化还原反应，只要中间各步反应过程中没有损耗,可直接找出起始物和最终产物,删去中间产物，建立二者之间的电子守恒关系，快速求解。氧化还原反应计算得具体步骤是:找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物;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）；根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式；对于多步连续进行的氧化还原反应，只要中间各步反应过程中没有损耗，可直接找出起始物和最终产物，删去中间产物，建立二者之间的电子守恒关系，快速求解。【例题4】（1）准确称取所制备的氯化亚铜样品mg，将其置于过量的FeCl3溶液中，待样品完全溶解后，加入适量稀硫酸，用amol·L－1的K2Cr2O7溶液滴定到终点，消耗K2Cr2O7溶液bmL，反应中Cr2O72—被还原为Cr3＋。样品中CuCl的质量分数为________。(2)水中溶解氧的测定方法如下:向一定量水样中加入适量MnSO4和碱性KI溶液,生成MnO(OH)2沉淀，密封静置，加入适量稀H2SO4,待MnO（OH）2与I－完全反应生成Mn2＋和I2后，以淀粉作指示剂,用Na2S2O3标准溶液滴定至终点,测定过程中物质的转化关系如下：O2eq\o（→,\s\up7（Mn2＋））MnO（OH)2eq\o（→，\s\up7(I－））I2eq\o(→,\s\up7（S2Oeq\o\al（2－，3))）S4O62-.O2将Mn2＋氧化成MnO(OH）2的离子方程式：______________。取加过一定量CaO2·8H2O的池塘水样100。00mL，按上述方法测定水样的溶解氧，消耗0。01000mol·L－1Na2S2O3标准溶液13。50mL。该水样中的溶解氧_______（以mg·L－1表示）.（3）某铁的氧化物(FexO）1.52g溶于足量盐酸中，向所得溶液中通入标准状况下112mLCl2，恰好将Fe2＋完全氧化。x值为________。(4)联氨（又称肼，N2H4，无色液体)是一种应用广泛的化工原料,可用作火箭燃料。实验室中可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨，反应的化学方程式为__________.联氨是一种常用的还原剂.向装有少量AgBr的试管中加入联氨溶液,观察到的现象是___。联氨可用于处理高压锅炉水中的氧，防止锅炉被腐蚀。理论上1kg的联氨可除去水中溶解的O2________kg;与使用Na2SO3处理水中溶解的O2相比,联氨的优点是__________。【解析】(1）反应的离子方程式：Cr2O72—＋14H＋＋6Cu＋=6Cu2＋＋2Cr3＋＋7H2O,由题意可知n（Cr2O72—）=amol·L－1×b×10－3L，结合方程式化学计量数可得n(Cu＋）＝6ab×10－3mol，则样品中CuCl的质量分数为eq\f（6ab×10－3mol×99.5g·mol－1，mg)×100%＝eq\f(59。7ab，m)％。(2）反应中Mn由＋2价升至＋4价，O由0价降至－2价，根据Mn和O得失电子守恒配平反应，并用OH－平衡电荷反应的离子方程式为：2Mn2＋＋O2＋4OH－=2MnO（OH）2↓。找出反应之间的关系：n(O2）～eq\f（1,2）n【MnO（OH）2】～eq\f（1,2）n(I2）～eq\f（1，4)n（S2Oeq\o\al(2－，3)），根据Na2S2O3的消耗量，可计算出水样中的溶解氧。（3)FexO与盐酸和Cl2反应的总离子方程式为：FexO＋2H＋＋eq\f（3x－2,2)Cl2=xFe3＋＋（3x－2）Cl－＋H2O,由题意得56x＋16:eq\f（3x－2，2)=1．52g:0.005mol，解得x＝0。80。（4）由题意反应的化学方程式为N2H4＋4AgBr=N2↑＋4Ag＋4HBr(可能还发生反应N2H4＋HBr=N2H5Br），因此可观察到淡黄色固体逐渐变黑，并有气泡产生.由N2H4＋O2=N2＋2H2O可知，1mol联氨可除去1molO2，又因为M(N2H4）＝M（O2)，m＝n·M，1kg联氨可除去O2的质量为1kg；用亚硫酸钠处理水中溶解氧的原理为2Na2SO3＋O2=2Na2SO4，处理等物质的量的O2时,消耗联氨的物质的量仅为消耗亚硫酸钠的物质的量的一半，且联氨与氧气反应的产物为N2和H2O，而亚硫酸钠与氧气反应的产物为Na2SO4。【答案】(1)0.597ab÷m×100％(2)2Mn2＋＋O2＋4OH－=2MnO（OH）2↓10。80（3)0.8(4)2NH3＋NaClO=N2H4＋NaCl＋H2O固体逐渐变黑，并有气泡产生1N2H4的用量少，不产生其他杂质（还原产物为N2和H2O，而Na2SO3产生Na2SO4)【专题演练】1。工业上将Na2CO3和Na2S配成溶液，再通入SO2可制取Na2S2O3，同时放出CO2。已知：S(s）+Na2SO3(aq)Na2S2O3（aq）。下列说法不正确的是（)A．上述反应中氧化剂和还原剂的物质的量比是2:lB．上述反应中的Na2CO3和Na2S的物质的量比最佳是1：2C．每生成lmolNa2S2O3转侈4mol电子D．通入的SO2过量很多，将会产生浑浊现象2．工业上利用无机矿物资源生产部分材料的流程示意图如下。下列说法不正确的是（）A．在铝土矿制备较高纯度Al的过程中常用到NaOH溶液、CO2气体、冰晶石B．石灰石、纯碱、石英、玻璃都属于盐，都能与盐酸反应C．在制粗硅时，被氧化的物质与被还原的物质的物质的量之比为2∶1D．黄铜矿（CuFeS2）与O2反应产生的Cu2S、FeO均是还原产物3．《本草图经》中关于绿矾的分解有如下描述：“绿矾形似朴消（Na2SO4·10H2O）而绿色,取此物置于铁板上，聚炭，封之囊袋，吹令火炽,其矾即沸，流出，色赤如融金汁者是真也。”对此段话的说明中肯定错误的是（）A．绿矾的化学式为FeSO4·7H2OB．绿矾分解过程中没有发生电子的转移C．“色赤”物质可能是Fe2O3D．流出的液体中可能含有硫酸4．“银针验毒”在我国有上千年历史，银针主要用于检验是否有含硫元素的有毒物质.其反应原理之一为:Ag＋2H2S＋O2=Ag2S＋H2O.当银针变色后，将其置于盛有食盐水的铝制容器中一段时间后便可复原。以下说法不正确的是(

）A。当银针变黑时，所检验的物质有毒B.银针验毒时,Ag被氧化C。上述验毒反应的氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶1D。银针复原发生的反应可能为：3Ag2S+2Al=6Ag+Al2S35．高铁酸钠（Na2FeO4)是一种新型、高效、多功能的水处理剂。湿法制备的离子反应方程式：2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－=2FeOeq\o\al（2－，4)＋3Cl－＋5H2O；干法制备化学反应方程式：2FeSO4＋4Na2O2=2Na2FeO4＋2Na2SO4。有关分析错误的是（）A．等物质的量Na2FeO4氧化能力优于次氯酸钠B．湿法中氢氧化铁被氧化C．干法中每生成1molNa2FeO4转移3mol电子D．次氯酸钠的氧化性强于高铁酸钠6。NaNO2是一种食品添加剂,它与酸性KMnO4溶液的反应方程式为MnOeq\o\al（－，4)＋NOeq\o\al（－，2)＋X→Mn2＋＋NOeq\o\al(－，3)＋H2O，下列叙述中正确的是（）A．生成1molNaNO3需消耗0.4molKMnO4B．反应过程中溶液的pH减小C．该反应中NOeq\o\al(－，2)被还原D．X表示的粒子是OH－7．下列反应中,氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶2的是(）A．3S＋6NaOH=2Na2S＋Na2SO3＋3H2OB．2CH3COOH＋Ca(ClO)2=2HClO＋Ca(CH3COO)2C．I2＋2NaClO3=2NaIO3＋Cl2D．4HCl（浓）＋MnO2MnCl2＋Cl2↑＋2H2O8。下列关于反应MnOeq\o\al(－，4）＋Cu2S＋H＋→Cu2＋＋SO2↑＋Mn2＋＋H2O(未配平)的说法中错误的是（）A．被氧化的元素是Cu和SB．氧化剂与还原剂的物质的量之比为8∶5C．生成2.24L(标况下)SO2，转移电子的物质的量是0。8molD．还原性的强弱关系是：Mn2＋＞Cu2S9．CsICl2常用于化学上的分子筛技术，它既有氧化性又有还原性,下列有关的说法正确的是()A．CsICl2有氧化性，是因为Cs显＋3价B．CsICl2有还原性,是因为含有较强还原性的I－C．酸性高锰酸钾溶液中滴加CsICl2溶液，溶液褪色D．在CsICl2溶液中滴加HNO3，可生成Cl210．已知下列实验事实:①Cr2O3固体既能溶于KOH溶液得到KCrO2溶液，又能溶于硫酸得到Cr2(SO4）3溶液；②将K2Cr2O7溶液滴加到淀粉和KI的混合溶液中，溶液变蓝；③向KCrO2溶液中滴加H2O2溶液，再酸化，可得K2Cr2O7溶液.下列判断不正确的是(）A．化合物KCrO2中Cr元素为＋3价B．实验①证明Cr2O3是两性氧化物C．实验②证明氧化性：Cr2Oeq\o\al(2－，7)＞I2D．实验③证明H2O2既有氧化性又有还原性11.新型纳米材料MFe2Ox(3＜x＜4）中M表示＋2价的金属元素，在反应中化合价不变化。常温下，MFe2Ox能使工业废气中的SO2转化为S，转化过程表示如图。下列说法正确的是（）eq\x(MFe2Ox)eq\o(→,\s\up7（常温）,\s\do5(SO2)）eq\x（MFe2Oy)A.x＞yB。SO2是该反应的催化剂C.MFe2Ox是还原剂D.氧化性:MFe2Oy＞SO212。11。9g金属锡跟100mL12mol·L－1HNO3共热一段时间.完全反应后测定溶液中c（H＋）为8mol·L－1，溶液体积仍为100mL。放出的气体在标准状况下体积约为8。96L。由此推断氧化产物可能是(Sn的相对原子质量为119）（）A。Sn(NO3）4B.Sn(NO3)2C。SnO2·4H2OD。SnO13。某化学小组探究酸性条件下NOeq\o\al（－，3)、SOeq\o\al(2－,4)、Fe3＋三种微粒的氧化性强弱,设计如下实验(夹持仪器已略去，装置的气密性已检查)。（忽略氧气对反应的影响)实验记录如下，请回答下列问题：实验序号实验操作实验现象Ⅰ向A装置中通入一段时间的SO2气体A中黄色溶液迅速变成深红棕色,最终变为浅绿色Ⅱ取出少量A装置中的溶液，先加入KSCN溶液,再加入BaCl2溶液加入KSCN溶液后溶液不变色，再加入BaCl2溶液产生白色沉淀Ⅲ打开活塞a,将过量稀HNO3加入装置A中,关闭活塞aA中浅绿色溶液最终变为黄色Ⅳ取出少量A装置中的溶液，加入KSCN溶液；向A装置中注入空气溶液变为红色；液面上方有少量红棕色气体生成（1）配制FeCl3溶液时，常常加入盐酸,目的是（用化学用语和简单文字叙述)：____________。(2)资料表明，Fe3＋能与SO2结合形成深红棕色物质Fe(SO2)eq\o\al（3＋，6），反应方程式为Fe3＋＋6SO2Fe(SO2）eq\o\al(3＋,6)。请用化学平衡移动原理解释实验Ⅰ中溶液颜色变化的原因___________。(3)实验Ⅱ中发生反应的离子方程式是_______________________。（4)实验Ⅲ中，浅绿色溶液变为黄色的原因是____________________。(5）实验Ⅳ中液面上方有少量红棕色气体生成,发生反应的化学方程式是_________________.(6）综合上述实验得出的结论是：在酸性条件下，氧化性强弱顺序是NOeq\o\al(－,3)＞Fe3＋＞SOeq\o\al（2－,4）.请从微粒变化的角度解释_____________________________。14．铬是用途广泛的金属元素，但在生产过程中易产生有害的含铬工业废水.(1)还原沉淀法是处理含Cr2Oeq\o\al（2－,7)和CrOeq\o\al(2－，4)工业废水的一种常用方法，其工艺流程如下，其中第Ⅰ步存在平衡：2CrOeq\o\al（2－,4）(黄色)＋2H＋⇌Cr2Oeq\o\al(2－，7)(橙色)＋H2O。CrOeq\o\al(2－，4)Cr2Oeq\o\al（2－,7）Cr3＋Cr（OH）3↓.①若平衡体系的pH＝0,该溶液显________色。②根据2CrOeq\o\al（2－,4）＋2H＋⇌Cr2Oeq\o\al(2－,7）＋H2O，设计如图甲所示装置（均为惰性电极)电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7溶液。Na2Cr2O7中铬元素的化合价为________，图中右侧电极连接电源的________极，其电极反应式为___________。③第Ⅱ步反应的离子方程式:______________________.(2）CrO3的热稳定性较差,加热时逐步分解，其固体残留率随温度的变化如图乙所示。B点时剩余固体的成分是__________（填化学式)。15．铁及其化合物在生产和生活中有广泛的应用。Ⅰ。高铁酸钠(Na2FeO4）是一种新型净水剂，工业上制备高铁酸钠的反应原理为Fe(OH)3＋NaClO＋NaOH→Na2FeO4＋X＋H2O（未配平)，则X的电子式为________，反应中被氧化的物质是______________(写化学式).Ⅱ.铁红颜料跟某些油料混合，可以制成防锈油漆。工业制硫酸产生的硫酸渣中主要含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等，用硫酸渣制备铁红(Fe2O3)的过程如下：已知：沉淀物Fe（OH）3Al(OH)3Fe(OH）2Mg(OH）2开始沉淀pH2.73。87。69。4完全沉淀pH3.25.29。712.4已知FeS2是一种黄色难溶于水的固体。（1)酸溶过程中Fe2O3与稀硫酸反应的化学方程式为____________________________；“滤渣A”主要成分的化学式为________。(2)还原过程中加入FeS2的目的是将溶液中的Fe3＋还原为Fe2＋，而本身被氧化为H2SO4，写出该反应的离子方程式：______________________________________.(3)为确保铁红的质量和纯度，氧化过程中加NaOH调节溶液pH的范围是_____；如果加NaOH调节溶液pH＝a,则滤液B中c(Fe3＋)＝____mol/L.（25℃时,Ksp【Fe（OH）3】＝4×10－38）(4)以甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可以构成燃料电池。该电池负极的电极反应式为____________________________.16。无机氯系消毒剂包括氯气、次氯酸、次氯酸盐类、亚氯酸钠、二氧化氯、氯化磷酸三钠等。氯系消毒剂是目前使用最广泛的一类消毒剂，在生产生活中有着重要的应用。（1）氯气对水杀菌消毒体系中起杀菌作用的主要是HClO，HClO的电子式为。25℃时氯气－氯水体系中存在以下平衡关系：Cl2(g)Cl2（aq)K1＝10－1。2，Cl2（aq）＋H2OHClO＋H＋＋Cl－K2＝10－3.4，则Cl2（g)＋H2OHClO＋H＋＋Cl－的化学平衡常数K为。(2）资料：次氯酸会破坏酸碱指示剂，次氯酸或氯气可被SO2、H2O2、FeCl2等物质还原成Cl－。根据下列资料，设计一个测定饱和氯水中氯元素的总量可行的实验方案(不必描述操作过程的细节)：________。（3）25℃时，将Cl2缓慢通入水中至饱和，然后向所得饱和氯水中滴加0。1mol·L－1的NaOH溶液，溶液pH变化的曲线如图所示。b→a反应的离子方程式为_______________________，a点溶质为。（4）氯胺是一种长效缓释有机氯消毒剂，有强氧化性，其杀菌能力是一般含氯消毒剂的4倍~5倍,氯胺中氯的化合价为____，氯胺的消毒原理是____________________。（5)氯化磷酸三钠是白色针状或棒条状晶体。在医院、食品加工、牛奶厂、啤酒厂、洗衣店和其他行业中广泛用于器械的消毒处理。工业上制备氯化磷酸三钠时,先将将磷酸氢二钠、氢氧化钠熔化反应，控制Na/P比为2.6得到，然后加入一定量的次氯酸钠溶液加热混合溶解，反应后迅速冷却至20℃左右从溶液中冷却结晶、得氯化磷酸三钠，再经干燥即为产品。反应所用次氯酸钠溶液常用电解食盐水的方法制备，电解时阳极反应式为_______。参考答案1。【解析】将Na2CO3和Na2S配成溶液，再通入SO2可制取Na2S2O3，同时放出CO2，并结合S（s)+Na2SO3（aq）Na2S2O3（aq），根据电子守恒，恰好完全反应时发生反应的化学方程式为2Na2S+Na2CO3+4SO2═3Na2S2O3+CO2；A．在2Na2S+Na2CO3+4SO2═3Na2S2O3+CO2中，Na2S为还原剂，SO2为氧化剂，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为2︰1，故A正确；B．恰好完全反应时,在2Na2S+Na2CO3+4SO2═3Na2S2O3+CO2中，Na2CO3和Na2S的物质的量比最佳是1:2，故B正确；C．反应2Na2S+Na2CO3+4SO2═3Na2S2O3+CO2中2Na2S转化为3Na2S2O3，转移8个电子,则生成1molNa2S2O3，转移mol电子,故C错误;D．如果SO2过量很多，溶液显酸性，而Na2S2O3在酸性条件下不稳定,生成硫和SO2，故D正确。【答案】C2。【解析】A．用铝土矿制备较高纯度A1，首先用NaOH溶液将铝土矿中的氧化铝溶解转化为偏铝酸钠溶液，然后过滤、向滤液中通入CO2气体把偏铝酸钠转化为氢氧化铝沉淀，再过滤得氢氧化铝，接着加热氢氧化铝让其分解为氧化铝，最后用冰晶石作助熔剂,电解熔融的氧化铝得到铝，所以A正确;B．、石英的主要成分是二氧化硅，它属于酸性氧化物不与盐酸反应。玻璃的主要成分有二氧化硅、硅酸钠、硅酸钙，组成中有盐故被称为硅酸盐产品，它也不能与盐酸反应,实验室经常用玻璃瓶盛放盐酸，所以B不正确；C．在制粗硅时，发生反应SiO2+2C=Si+2CO，被氧化的物质C与被还原的物质SiO2的物质的量之比为2∶1，C是正确的；D．黄铜矿(CuFeS2)与O2反应,铜由+2价降为+1价被还原得到Cu2S、氧由0价降至-2得到FeO，所以Cu2S、FeO均是还原产物,D正确。【答案】B3.【解析】绿矾在加热时会溶解在结晶水中，然后发生分解，化学方程式为2FeSO4·7H2OFe2O3+SO2+SO3+14H2O，铁的化合价由+2升高到+3价，S由+6降低到+4，所以绿矾分解是氧化还原反应，有电子转移。三氧化硫溶于水生成硫酸。【答案】B4。【解析】A．当银针变黑时，说明Ag氧化为Ag2S,则说明所检验的物质有毒，故A正确；B．银针验毒时,Ag元素化合价升高,被氧化，故B正确;C．在反应4Ag＋2H2S＋O2=2Ag2S＋2H2O中，氧化产物为Ag2S，还原产物为H2O，两者的物质的量之比为1∶1，故C正确；D．将其置于盛有食盐水的铝制容器中一段时间后便可复原,说明发生原电池反应，正极为Ag2S，负极为Al，总反应式为3Ag2S+2Al+6H2O=6Ag+Al（OH）3↓+3H2S↑,故D错误。【答案】D7.【解析】A项氧化剂和还原剂均为S，物质的量之比为2∶1;B项为非氧化还原反应；C项NaClO3和I2分别为氧化剂和还原剂，物质的量之比为2∶1；D项MnO2和HCl分别为氧化剂和还原剂，4molHCl中有2mol表现出还原性，另外2mol表现出酸性，即氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2。【答案】D8.【解析】A项铜元素的化合价由＋1价升到＋2价,硫元素的化合价由－2价升到＋4价，均被氧化，正确；B项，设氧化剂的物质的量为x，还原剂的物质的量为y，则5x＝（2＋6)y，eq\f(x,y）＝eq\f(8，5)，正确;C项，当生成5molSO2时，转移电子40mol,所以当有0。1molSO2生成时,转移电子0。8mol，正确；D项，根据方程式可知还原性Cu2S＞Mn2＋，错误.【答案】D9。【解析】A项，CsICl2中Cs显＋1价，I显＋1价，Cl显－1价，故其氧化性是＋1价I所体现的，错误;B项,其还原性为－1价Cl体现的,错误；C项，酸性KMnO4溶液可以氧化Cl－，所以向酸性KMnO4溶液中滴加CsICl2溶液,溶液褪色，正确;D项，HNO3不能氧化Cl－，所以在CsICl2溶液中滴加HNO3，不能生成Cl2，错误.【答案】C10.【解析】A项，化合物KCrO2中，K为＋1价，O为－2价，由化合物中正负化合价的代数和为0，则Cr元素为＋3价，正确；B项，由反应①可知，Cr2O3分别与酸、碱反应生成盐和水，为两性氧化物，正确；C项，由②中溶液变蓝，生成I2可知，发生氧化还原反应，Cr元素的化合价降低，I元素的化合价升高，由氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知，氧化性为Cr2Oeq\o\al(2－，7）＞I2，正确;D项，实验③中发生氧化还原反应，Cr元素的化合价由＋3价升高为＋6价，则H2O2中O元素的化合价降低,所以只能证明H2O2有氧化性，错误。【答案】D12。【解析】n（Sn)＝eq\f(11.9g，119g·mol－1)＝0。1mol，n（HNO3)＝12mol·L－1×0。1L＝1.2mol，12mol·L－1的硝酸是浓硝酸，反应后溶液中c(H＋）为8mol·L－1，说明生成的气体是二氧化氮，n(NO2)＝eq\f（8。96L，22。4L·mol－1）＝0.4mol，设Sn被氧化后的化合价为x，根据转移电子守恒得0。4mol×（5－4)＝0.1mol×(x－0），得x＝＋4，又溶液中c（H＋）＝8mol·L－1，而c(NOeq\o\al(－，3）)＝eq\f(1。2mol－0。4mol,0.1L）＝8mol·L－1,根据溶液电中性可判断溶液中不存在Sn（NO3)4，所以可能存在的是SnO2·4H2O。【答案】C13.【解析】(1）FeCl3溶液中存在Fe3＋＋3H2OFe（OH）3＋3H＋，加入盐酸，增大c（H＋）,平衡左移，抑制Fe3＋水解。(2）由题意可知，溶液中Fe3＋呈黄色，与SO2生成红棕色的Fe（SO2）eq\o\al(3＋，6)，后Fe3＋与SO2发生氧化还原反应，生成Fe2＋，得到浅绿色溶液，所以实验Ⅰ中溶液颜色变化的原因为Fe3＋和SO2生成红棕色的Fe(SO2）eq\o\al（3＋，6）反应速率较快，Fe3＋＋6SO2Fe(SO2）eq\o\al(3＋,6）;而反应2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋SOeq\o\al(2－，4)＋4H＋反应缓慢，但是反应限度较大，使溶液中c(Fe3＋)降低,平衡逆向移动，红棕色逐渐褪去,最终得到浅绿色溶液。(3)反应Ⅱ中Ba2＋与SOeq\o\al(2－,4）生成BaSO4沉淀，发生反应的离子方程式是Ba2＋＋SOeq\o\al(2－，4)=BaSO4↓。(4)实验Ⅲ中，浅绿色溶液变为黄色的原因是硝酸将Fe2＋氧化Fe3＋，反应的离子方程式为3Fe2＋＋4H＋＋NOeq\o\al(－，3)=3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。（5)实验Ⅳ中液面上方有少量红棕色气体生成,是由于NO与氧气反应生成红棕色的NO2,发生反应的化学方程式是2NO＋O2=2NO2。（6)实验Ⅱ中溶液中检验出Fe2＋和SOeq\o\al（2－,4），说明Fe3＋氧化SO2生成SOeq\o\al(2－,4），氧化性Fe3＋＞SOeq\o\al(2－，4)；实验Ⅲ中溶液变黄色、Ⅳ中检验出有Fe3＋和NO生成,说明酸性条件下NOeq\o\al(－，3)氧化Fe2＋,氧化性NOeq\o\al（－,3)＞Fe3＋；所以，在酸性条件下，氧化性强弱顺序是NOeq\o\al(－，3)＞Fe3＋＞SOeq\o\al（2－,4)。【答案】(1)Fe3＋＋3H2OFe(OH）3＋3H＋，加入盐酸，增大c（H＋），平衡左移，抑制Fe3＋水解（2）Fe3＋和SO2生成红棕色的Fe（SO2）eq\o\al（3＋,6)反应速率较快：Fe3＋＋6SO2Fe（SO2）eq\o\al(3＋,6），而反应2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋反应缓慢,但是反应限度较大，使溶液中c（Fe3＋)降低,平衡逆向移动,红棕色逐渐褪去，最终得到浅绿色溶液（3)Ba2＋＋SOeq\o\al（2－,4）=BaSO4↓（4)3Fe2＋＋4H＋＋NOeq\o\al(－,3）=3Fe3＋＋NO↑＋2H2O（5）2NO＋O2=2NO2（6)实验Ⅱ中溶液中检出Fe2＋和SOeq\o\al(2－，4），说明Fe3＋氧化SO2生成SOeq\o\al（2－,4），氧化性Fe3＋＞SOeq\o\al(2－，4）;实验Ⅲ中溶液变黄色、Ⅳ中检出有Fe3＋和NO生成，说明酸性条件下NOeq\o\al（－,3）氧化Fe2＋，氧化性NOeq\o\al（－,3）＞Fe3＋；所以,在酸性条件下，氧化性强弱顺序是NOeq\o\al（－,3）＞Fe3＋＞SOeq\o\al（2－,4）Cr2Oeq\o\al(2－,7)发生氧化还原反应，反应的离子方程式为6Fe2＋＋Cr2O72—＋14H＋=6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O。(2)设固体质量为100g，B点时固体的质量为100g×76％＝76g，Cr的质量没有变，所以生成物中Cr的质量为52g，O的质量为24g，两者的个数比为52/52∶24/16＝2∶3，所以B点时剩余固体的成分是Cr2O3.【答案】(1)①橙②＋6正2H2O－4e－=O2↑＋4H＋③6Fe2＋＋Cr2O72-＋14H＋=6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O（2）Cr2O315.【解析】Ⅰ。根据元素化合价变化配平书写化学方程式，铁元素化合价由＋3价变化为＋6价，氯元素化合价由＋1价变化为－1价，配平后的化学方程式为2Fe（OH）3＋