江蘇省2020版高考化學(xué)新增分大一輪復(fù)習(xí) 專題2 化學(xué)反應(yīng) 第5講 氧化還原反應(yīng)的計算及方程式的配平講義（含解析）蘇教版.docx

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第5講　氧化還原反應(yīng)的計算及方程式的配平 考綱要求　1.掌握常見氧化還原反應(yīng)的配平和相關(guān)計算。2.了解氧化還原反應(yīng)在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。 考點(diǎn)一　電子守恒思想在氧化還原反應(yīng)計算中的應(yīng)用 1.對于氧化還原反應(yīng)的計算，要根據(jù)氧化還原反應(yīng)的實質(zhì)——反應(yīng)中氧化劑得到的電子總數(shù)與還原劑失去的電子總數(shù)相等，即得失電子守恒。利用守恒思想，可以拋開繁瑣的反應(yīng)過程，可不寫化學(xué)方程式，不追究中間反應(yīng)過程，只要把物質(zhì)分為始態(tài)和終態(tài)，從得電子與失電子兩個方面進(jìn)行整體思維，便可迅速獲得正確結(jié)果。 2.守恒法解題的思維流程 (1)找出氧化劑、還原劑及相應(yīng)的還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物。 (2)找準(zhǔn)一個原子或離子得失電子數(shù)(注意化學(xué)式中粒子的個數(shù))。 (3)根據(jù)題中物質(zhì)的物質(zhì)的量和得失電子守恒列出等式。 n(氧化劑)變價原子個數(shù)化合價變化值(高價－低價)＝n(還原劑)變價原子個數(shù)化合價變化值(高價－低價)。 題組一　常規(guī)計算 1.現(xiàn)有24mL濃度為0.05molL－1的Na2SO3溶液恰好與20mL濃度為0.02molL－1的K2Cr2O7溶液完全反應(yīng)。已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化為Na2SO4，則元素Cr在還原產(chǎn)物中的化合價為(　　) A.＋2B.＋3C.＋4D.＋5 答案　B 解析　題目中指出被還原的物質(zhì)是Cr，則得電子的物質(zhì)必是K2Cr2O7，失電子的物質(zhì)一定是Na2SO3，其中S元素的化合價從＋4→＋6；而Cr元素的化合價將從＋6→＋n(設(shè)化合價為＋n)。根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒規(guī)律，有0.05 molL－10.024 L(6－4)＝0.02 molL－10.020L2(6－n)，解得n＝3。 2.Na2Sx在堿性溶液中可被NaClO氧化為Na2SO4，而NaClO被還原為NaCl，若反應(yīng)中Na2Sx與NaClO的物質(zhì)的量之比為1∶16，則x的值為(　　) A.2B.3C.4D.5 答案　D 解析　本題考查在氧化還原反應(yīng)中利用得失電子守恒進(jìn)行相關(guān)的計算。 得關(guān)系式1x＝162，x＝5。 題組二　多步反應(yīng)得失電子守恒問題 有的試題反應(yīng)過程多，涉及的氧化還原反應(yīng)也多，數(shù)量關(guān)系較為復(fù)雜，若用常規(guī)方法求解比較困難，若抓住失電子總數(shù)等于得電子總數(shù)這一關(guān)系，則解題就變得很簡單。解這類試題時，注意不要遺漏某個氧化還原反應(yīng)，要理清具體的反應(yīng)過程，分析在整個反應(yīng)過程中化合價發(fā)生變化的元素得電子數(shù)目和失電子數(shù)目。 3.取xg銅鎂合金完全溶于濃硝酸中，反應(yīng)過程中硝酸被還原只產(chǎn)生8960mL的NO2氣體和672mL的N2O4氣體(均已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)，在反應(yīng)后的溶液中加入足量的氫氧化鈉溶液，生成沉淀質(zhì)量為17.02g。則x等于(　　) A.8.64B.9.20C.9.00D.9.44 答案　B 解析　反應(yīng)流程為 xg＝17.02g－m(OH－)， 而OH－的物質(zhì)的量等于鎂、銅失去電子的物質(zhì)的量，等于濃HNO3得電子的物質(zhì)的量，即： n(OH－)＝1＋21＝0.46mol 所以xg＝17.02g－0.46mol17gmol－1＝9.20g。 4.足量銅與一定量濃硝酸反應(yīng)，得到硝酸銅溶液和NO2、N2O4、NO的混合氣體，將這些氣體與1.68LO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)混合后通入水中，所有氣體完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸銅溶液中加入5molL－1NaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，則消耗NaOH溶液的體積是(　　) A.60mLB.45mLC.30mLD.15mL 答案　A 解析　由題意可知，HNO3，則Cu失去的電子數(shù)與O2得到的電子數(shù)相等。即n(Cu)＝2n(O2)＝2＝0.15 mol。根據(jù)質(zhì)量守恒及NaOH和Cu(NO3)2的反應(yīng)可得關(guān)系式：n(NaOH)＝2n[Cu(NO3)2]＝2n(Cu)＝0.3 mol，則V(NaOH)＝＝0.06 L＝60 mL。 考點(diǎn)二　氧化還原反應(yīng)方程式的書寫與配平 1.氧化還原方程式配平的基本原則 2.氧化還原方程式配平的一般步驟 [例]　配平化學(xué)方程式： H2S＋HNO3―→S↓＋NO↑＋H2O 分析　配平步驟如下 第一步：標(biāo)變價，H2＋―→↓＋O↑＋H2O 第二步：列得失， 第三步：求總數(shù)，從而確定氧化劑(或還原產(chǎn)物)和還原劑(或氧化產(chǎn)物)的化學(xué)計量數(shù)。 故H2S的化學(xué)計量數(shù)為3，HNO3的化學(xué)計量數(shù)為2。 第四步：配系數(shù)，先配平變價元素，再利用原子守恒配平其他元素。 3H2S＋2HNO3===3S↓＋2NO↑＋4H2O 第五步：查守恒，其他原子在配平時相等，最后利用O原子守恒來進(jìn)行驗證。 題組一　正向配平類 1.____KI＋____KIO3＋____H2SO4===____I2＋____K2SO4＋____H2O 答案　5　1　3　3　3　3 2.____MnO＋____H＋＋____Cl－===____Mn2＋＋____Cl2↑＋____H2O 答案　2　16　10　2　5　8 題組二　逆向配平類 3.____S＋____KOH===____K2S＋____K2SO3＋____H2O 答案　3　6　2　1　3 4.____P4＋____KOH＋____H2O===____K3PO4＋____PH3 答案　2　9　3　3　5 5.____(NH4)2Cr2O7===____N2＋____Cr2O3＋____H2O 答案　1　1　1　4 題組三　缺項配平類 6.____ClO－＋____Fe(OH)3＋____===____Cl－＋____FeO＋____H2O 答案　3　2　4OH－　3　2　5 7.____MnO＋____H2O2＋____===____Mn2＋＋____O2↑＋____H2O 答案　2　5　6H＋　2　5　8 8.____Mn2＋＋____ClO＋____H2O===____MnO2↓＋____Cl2＋____ 答案　5　2　4　5　1　8H＋ 9.某高溫還原法制備新型陶瓷氮化鋁(AlN)的反應(yīng)體系中的物質(zhì)有：Al2O3、C、N2、AlN、CO。 請將AlN之外的反應(yīng)物與生成物分別填入以下空格內(nèi)，并配平。 ＋＋===AlN＋ 答案　Al2O3　3C　N2　2　3CO 解析　根據(jù)氮元素、碳元素的化合價變化，N2是氧化劑，C是還原劑，AlN為還原產(chǎn)物，CO為氧化產(chǎn)物。 配平的基本技能 (1)全變從左邊配：氧化劑、還原劑中某元素化合價是全變的，一般從左邊反應(yīng)物著手配平。 (2)自變從右邊配：自身氧化還原反應(yīng)(包括分解、歧化)一般從右邊著手配平。 (3)缺項配平法：先將得失電子數(shù)配平，再觀察兩邊電荷。若反應(yīng)物這邊缺正電荷，一般加H＋，生成物一邊加水；若反應(yīng)物這邊缺負(fù)電荷，一般加OH－，生成物一邊加水，然后進(jìn)行兩邊電荷數(shù)配平。 (4)當(dāng)方程式中有多個缺項時，應(yīng)根據(jù)化合價的變化找準(zhǔn)氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物。 1.[2018江蘇，20(3)(4)]NOx(主要指NO和NO2)是大氣主要污染物之一。有效去除大氣中的NOx是環(huán)境保護(hù)的重要課題。 (3)用酸性(NH2)2CO水溶液吸收NOx，吸收過程中存在HNO2與(NH2)2CO生成N2和CO2的反應(yīng)。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________。 (4)在有氧條件下，新型催化劑M能催化NH3與NOx反應(yīng)生成N2。NH3與NO2生成N2的反應(yīng)中，當(dāng)生成1molN2時，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為________mol。 答案　(3)2HNO2＋(NH2)2CO===2N2↑＋CO2↑＋3H2O　(4) 解析　(3)由題給信息可知，反應(yīng)物為HNO2、(NH2)2CO，生成物為CO2和N2，根據(jù)氧化還原反應(yīng)方程式的配平方法可寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2HNO2＋(NH2)2CO===2N2↑＋CO2↑＋3H2O。(4)NH3中N的化合價為－3，NO2中N的化合價為＋4，N2中N的化合價為0，每生成1molN2，有的N由－3價變?yōu)?價，被氧化的N的物質(zhì)的量為mol，因此每生成1molN2轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為mol。 2.[2017江蘇，18(1)]堿式氯化銅是重要的無機(jī)殺菌劑，有多種制備方法 ①方法1：45～50℃時，向CuCl懸濁液中持續(xù)通入空氣得到Cu2(OH)2Cl23H2O，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________________________________________。 ②方法2：先制得CuCl2，再與石灰乳反應(yīng)生成堿式氯化銅。Cu與稀鹽酸在持續(xù)通入空氣的條件下反應(yīng)生成CuCl2，F(xiàn)e3＋對該反應(yīng)有催化作用，其催化原理如圖所示。M′的化學(xué)式為________。 答案?、?CuCl＋O2＋8H2O2Cu2(OH)2Cl23H2O?、贔e2＋ 解析?、俜磻?yīng)物為CuCl、O2和H2O，生成物為Cu2(OH)2Cl23H2O，根據(jù)得失電子守恒和原子守恒配平。②由圖示Cu＋M―→Cu2＋＋M′，說明Cu被M氧化；M′＋O2＋H＋―→M＋H2O，說明M′被氧化為M，說明M價態(tài)高，由題給信息“Fe3＋對該反應(yīng)起催化作用”，M為Fe3＋，M′為Fe2＋。 3.[2017江蘇，19(2)]NaClO溶液與Ag反應(yīng)的產(chǎn)物為AgCl、NaOH和O2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 HNO3也能氧化Ag，從反應(yīng)產(chǎn)物的角度分析，以HNO3代替NaClO的缺點(diǎn)是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　4Ag＋4NaClO＋2H2O===4AgCl＋4NaOH＋O2↑ 會釋放出氮氧化物(或NO、NO2)，造成環(huán)境污染 4.[2016江蘇，16(1)①]以電石渣[主要成分為Ca(OH)2和CaCO3]為原料制備KClO3的流程如下： 氯化過程控制電石渣過量、在75℃左右進(jìn)行。氯化時存在Cl2與Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2的反應(yīng)，Ca(ClO)2進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為Ca(ClO3)2，少量Ca(ClO)2分解為CaCl2和O2。生成Ca(ClO)2的化學(xué)方程式為___________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　2Cl2＋2Ca(OH)2===Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O 解析　Cl2與Ca(OH)2反應(yīng)生成Ca(ClO)2和CaCl2。 5.[2015江蘇，18(4)]軟錳礦(主要成分MnO2，雜質(zhì)金屬元素Fe、Al、Mg等)的水懸濁液與煙氣中SO2反應(yīng)可制備MnSO4H2O，反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO2＋SO2===MnSO4。準(zhǔn)確稱取0.1710gMnSO4H2O樣品置于錐形瓶中，加入適量H3PO4和NH4NO3溶液，加熱使Mn2＋全部氧化成Mn3＋，用c(Fe2＋)＝0.0500molL－1的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)(滴定過程中Mn3＋被還原為Mn2＋)，消耗Fe2＋溶液20.00mL。計算MnSO4H2O樣品的純度(請給出計算過程)。 答案　n(Fe2＋)＝0.0500molL－1＝1.0010－3mol 根據(jù)反應(yīng)：Mn3＋＋Fe2＋===Fe3＋＋Mn2＋ n(Mn2＋)＝n(Fe2＋)＝1.0010－3mol m(MnSO4H2O)＝1.0010－3mol169gmol－1＝0.169g MnSO4H2O樣品的純度為100%≈98.8%。 解析　根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒：n(Mn3＋)1＝n(Fe2＋)1＝20.0010－30.050 0 mol＝1.0010－3 mol，根據(jù)Mn元素守恒，m(MnSO4H2O)＝1.0010－3 mol169 gmol－1＝0.169 g，純度是100%≈98.8%。 6.[2014江蘇，19(1)]實驗室從含碘廢液(除H2O外，含有CCl4、I2、I－等)中回收碘，其實驗過程如下： 向含碘廢液中加入稍過量的Na2SO3溶液，將廢液中的I2還原為I－，其離子方程式為________________________________________________________________________； 該操作將I2還原為I－的目的是______________________________________________。 答案　SO＋I(xiàn)2＋H2O===2I－＋SO＋2H＋　使CCl4中的碘進(jìn)入水層 解析　I2單質(zhì)被SO還原為I－，SO被氧化為SO，離子方程式為SO＋I(xiàn)2＋H2O===2I－＋SO＋2H＋；使溶于CCl4的碘進(jìn)入水層。 一、單項選擇題 1.宋代著名法醫(yī)學(xué)家宋慈的《洗冤集錄》中有“銀針驗毒”的記載，“銀針驗毒”的原理是4Ag＋2H2S＋O2===2X＋2H2O。下列說法正確的是(　　) A.X的化學(xué)式為AgS B.銀針驗毒時，空氣中氧氣失去電子 C.反應(yīng)中Ag和H2S均是還原劑 D.每生成1molX，反應(yīng)轉(zhuǎn)移2mole－ 答案　D 解析　根據(jù)原子守恒，X的化學(xué)式為Ag2S，A項錯誤；銀針驗毒時，氧元素化合價降低，空氣中氧氣得到電子，B項錯誤；反應(yīng)中Ag是還原劑，氧氣是氧化劑，H2S既不是氧化劑又不是還原劑，C項錯誤；銀的化合價升高1，每生成1 mol X，反應(yīng)轉(zhuǎn)移2 mol e－，D項正確。 2.(2019東臺市創(chuàng)新學(xué)校高三月考)R2O在一定條件下可以把Mn2＋氧化成MnO，若反應(yīng)中R2O變?yōu)镽O，又知反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為5∶2，則n值為(　　) A.1B.2C.3D.4 答案　B 解析　Mn2＋被氧化成MnO，Mn元素的化合價由＋2價升至＋7價，則R2O被還原成RO，n(R2O)∶n(Mn2＋)＝5∶2，設(shè)R2O中R的化合價為x，根據(jù)得失電子守恒，52[x－(＋6)]＝2[(＋7)－(＋2)]，解得x＝＋7，根據(jù)離子所帶電荷數(shù)等于正負(fù)化合價的代數(shù)和，n＝2。 3.向100 mL的FeBr2溶液中，通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下Cl2 5.04 L，Cl2全部被還原，測得溶液中c(Br－)＝c(Cl－)，則原FeBr2溶液的物質(zhì)的量濃度是(　　) A.0.75molL－1 B.1.5molL－1 C.2molL－1 D.3molL－1 答案　D 解析　標(biāo)準(zhǔn)狀況下Cl2的物質(zhì)的量是＝0.225mol，由于Fe2＋的還原性強(qiáng)于Br－，通入氯氣后，Cl2先氧化Fe2＋再氧化Br－，設(shè)原FeBr2溶液的物質(zhì)的量濃度是xmolL－1，則0.2252＝0.1x1＋(0.1x2－0.2252)，解得x＝3。 4.若(NH4)2SO4在強(qiáng)熱時分解的產(chǎn)物是SO2、N2、NH3和H2O，則該反應(yīng)中化合價發(fā)生變化和未發(fā)生變化的N原子數(shù)之比為(　　) A.1∶4B.1∶2C.2∶1D.4∶1 答案　B 解析　反應(yīng)方程式是3(NH4)2SO43SO2↑＋N2↑＋4NH3↑＋6H2O，該方程式中銨根離子和氨氣分子中氮原子的化合價都是－3價，化合價不變，則該反應(yīng)中化合價發(fā)生變化和未發(fā)生變化的N原子數(shù)之比為(12)∶(41)＝1∶2。 5.將一定質(zhì)量的鎂、銅合金加入稀硝酸中，兩者恰好完全反應(yīng)，假設(shè)反應(yīng)過程中還原產(chǎn)物全是NO，向所得溶液中加入物質(zhì)的量濃度為3molL－1NaOH溶液至沉淀完全，測得生成沉淀的質(zhì)量比原合金的質(zhì)量增加5.1g，則下列有關(guān)敘述中正確的是(　　) A.加入合金的質(zhì)量可能為9.6g B.沉淀完全時消耗NaOH溶液體積為150mL C.參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量為0.4mol D.溶解合金時產(chǎn)生NO氣體體積0.224L(以標(biāo)準(zhǔn)狀況) 答案　C 解析　生成沉淀的質(zhì)量比原合金的質(zhì)量增加5.1 g，說明OH－質(zhì)量為5.1 g，即0.3 mol，金屬結(jié)合氫氧根離子的物質(zhì)的量與反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量相等，所以反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子為0.3 mol，生成的NO為0.1mol，根據(jù)氮原子守恒計算參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量為0.4mol，C正確；消耗NaOH溶液體積應(yīng)為100mL，B錯誤；產(chǎn)生NO氣體體積標(biāo)況下應(yīng)為2.24L，D錯誤；根據(jù)電荷守恒，鎂、銅合金共0.15mol，用極端假設(shè)法，如果全部是銅，質(zhì)量為9.6g，所以合金質(zhì)量應(yīng)比9.6g小，A錯誤。 6.現(xiàn)有CuO和Fe3O4的混合物7.6g，向其中加入1molL－1的H2SO4溶液100mL恰好完全反應(yīng)，若將15.2g該混合物用足量CO還原，充分反應(yīng)后剩余固體質(zhì)量為(　　) A.13.6gB.12gC.6gD.3.2g 答案　B 解析　根據(jù)CuO和Fe3O4的化學(xué)式知，混合物與硫酸反應(yīng)生成的鹽的化學(xué)式為CuSO4和Fe3(SO4)4，即n(O)＝n(SO)＝0.1mol，則7.6g混合物含O原子0.1mol，為1.6g，金屬元素質(zhì)量為6 g，因此15.2 g該混合物用足量CO還原，充分反應(yīng)后剩余固體質(zhì)量為26 g＝12 g。 7.汽車劇烈碰撞時，安全氣囊中發(fā)生反應(yīng)：10NaN3＋2KNO3===K2O＋5Na2O＋16N2↑。若氧化產(chǎn)物比還原產(chǎn)物多1.75mol，則下列判斷正確的是(　　) A.生成40.0LN2(標(biāo)準(zhǔn)狀況) B.有0.250molKNO3被氧化 C.轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為1.75mol D.被氧化的N原子的物質(zhì)的量為3.75mol 答案　D 解析　根據(jù)方程式，氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物都是氮?dú)?，假設(shè)氧化產(chǎn)物有15mol，則還原產(chǎn)物有1mol， 10NaN3＋2KNO3===K2O＋5Na2O＋15N2↑(氧化產(chǎn)物)＋N2↑(還原產(chǎn)物)　Δn 15114 xy1.75 解得：x＝1.875，y＝0.125。 生成N2標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是(1.875＋0.125)mol22.4Lmol－1＝44.8L，故A錯誤；KNO3被還原，故B錯誤；轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.12525＝1.25mol，故C錯誤；被氧化的N原子的物質(zhì)的量為1.875mol2＝3.75mol，故D正確。 8.某反應(yīng)體系中的物質(zhì)有：NaOH、Au2O3、Na2S4O6、Na2S2O3、Au2O、H2O。下列方框中對應(yīng)的物質(zhì)或有關(guān)敘述正確的是(　　) ＋＋―→＋＋ A.Na2S4O6、H2O、Na2S2O3、Au2O、NaOH B.Na2S2O3、NaOH、Na2S4O6、Au2O、H2O C.Na2S2O3、H2O、Na2S4O6、Au2O、NaOH D.當(dāng)1molAu2O3完全反應(yīng)時，轉(zhuǎn)移電子8mol 答案　C 解析　Au2O3是反應(yīng)物，則Au2O一定是生成物，其中Au的化合價由＋3變成＋1，化合價降低，則必然有化合價升高的元素，即Na2S2O3(硫元素為＋2價)是反應(yīng)物，Na2S4O6(硫元素為＋2.5價)是生成物。根據(jù)反應(yīng)前后硫元素守恒有2Na2S2O3―→Na2S4O6，根據(jù)鈉元素守恒，可知生成物中缺少鈉元素，所以NaOH是生成物，再根據(jù)氫元素守恒，可知水是反應(yīng)物。由關(guān)系式：Au2O3～Au2O～4e－，所以當(dāng)1 mol Au2O3完全反應(yīng)時，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為4 mol。 二、不定項選擇題 9.(2018上海市普陀區(qū)高三一模)取一定量FeO和Fe2O3的混合物，在H2流中加熱充分反應(yīng)。冷卻，稱得剩余固體比原混合物質(zhì)量減輕1.200g。若將同量的該混合物與鹽酸反應(yīng)完全，至少需1molL－1鹽酸的體積為(　　) A.37.5mLB.75mLC.150mLD.300mL 答案　C 解析　n(O)＝＝0.075mol， n(HCl)＝2n(H2O)＝2n(O)＝0.15mol， 所以V(HCl)＝＝0.15L，即150mL。 10.已知離子方程式：As2S3＋H2O＋NO―→AsO＋SO＋NO↑＋________(未配平)，下列說法錯誤的是(　　) A.配平后水的化學(xué)計量數(shù)為8 B.反應(yīng)后溶液呈酸性 C.配平后氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為3∶28 D.氧化產(chǎn)物為AsO和SO 答案　AC 解析　從所給的離子方程式知，As2S3轉(zhuǎn)化成AsO和SO，而NO轉(zhuǎn)化為NO，根據(jù)得失電子守恒、原子守恒和電荷守恒，配平后的離子方程式為3As2S3＋4H2O＋28NO===6AsO＋9SO＋28NO↑＋8H＋，則A錯誤，B、D正確；氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為28∶3，則C不正確。 11.足量銅溶于一定量濃硝酸，產(chǎn)生NO2、N2O4、NO的混合氣體，這些氣體若與1.12LO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)混合后通入水中，氣體被水完全吸收。若向原所得溶液中加入5molL－1H2SO4溶液100mL，則繼續(xù)溶解的Cu的質(zhì)量為(　　) A.6.4gB.9.6gC.19.2gD.24g 答案　C 解析　設(shè)溶解Cu的物質(zhì)的量為x， 則2x＝4 x＝0.1mol 所以溶液中NO的物質(zhì)的量為0.2mol； 3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O 1mol0.2mol H＋過量，所以繼續(xù)溶解Cu的質(zhì)量為 364gmol－1＝19.2g。 三、非選擇題 12.(2019鹽城市阜寧中學(xué)高三月考)某研究小組以綠礬為原料制備化合物A[KxFe(Ⅲ)y(C2O4)znH2O]，并通過如下實驗步驟測定A的化學(xué)式： 步驟1：準(zhǔn)確稱取A樣品4.910g，干燥脫水至恒重，殘留物質(zhì)量為4.370g； 步驟2：準(zhǔn)確稱取A樣品4.910g置于錐形瓶中，加入足量的3.000molL－1的H2SO4溶液和適量蒸餾水，用0.5000molL－1的KMnO4溶液滴定，當(dāng)MnO恰好完全被還原為Mn2＋時，消耗KMnO4溶液的體積為24.00mL； 步驟3：將步驟1所得固體溶于水，加入鐵粉0.2800g，恰好完全反應(yīng)。 (1)①檢驗A中是否含有Fe2＋可選用的試劑是________(填字母)。 a.KSCN溶液 b.KMnO4溶液 c.氯水和KSCN溶液 ②證明A中含有鉀元素的方法是____________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)步驟2中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)通過計算確定化合物A的化學(xué)式(請寫出計算過程)。 答案　(1)①c?、谟脻崈舻你K絲蘸取A樣品，在無色火焰上灼燒，透過藍(lán)色鈷玻璃觀察，若能看到紫色火焰，則證明A中含有K元素 (2)2MnO＋5C2O＋16H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O (3)n(H2O)＝＝0.03000mol， n(Fe3＋)＝2n(Fe)＝＝0.01000mol， 由方程式確定n(C2O)＝n(KMnO4)＝0.5000molL－10.02400L＝0.03000mol， 根據(jù)離子電荷守恒：n(K＋)＋3n(Fe3＋)＝2n(C2O), n(K＋)＝0.03000mol， n(K＋)∶n(Fe3＋)∶n(C2O)∶n(H2O)＝0.03000mol∶0.01000mol∶0.03000mol∶0.03000mol＝3∶1∶3∶3， 所以，x∶y∶z∶n＝3∶1∶3∶3， 故A的化學(xué)式為K3Fe(C2O4)33H2O。 解析　(2)反應(yīng)中MnO→Mn2＋，Mn元素由＋7價→＋2價，一個MnO得5個電子；C2O→CO2，C元素由＋3價→＋4價，一個C2O失去2個電子，化合價升高值＝化合價降低值＝轉(zhuǎn)移電子數(shù)，由得失電子守恒和原子守恒可知，反應(yīng)的離子方程式為5C2O＋2MnO＋16H＋===10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O。 13.(2019東臺市創(chuàng)新學(xué)校高三月考)從定性分析到定量研究是高中生化學(xué)學(xué)習(xí)的重要發(fā)展歷程。請你根據(jù)所學(xué)知識對以下化學(xué)問題進(jìn)行定量分析。 (1)高錳酸鉀是一種典型的強(qiáng)氧化劑。在用KMnO4酸性溶液處理CuS的混合物時，發(fā)生的反應(yīng)如下：6MnO＋5CuS＋28H＋===5Cu2＋＋5SO2↑＋6Mn2＋＋14H2O，請用單線橋法標(biāo)出該反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目： 6MnO＋5CuS＋28H＋===5Cu2＋＋5SO2↑＋6Mn2＋＋14H2O (2)汽車劇烈碰撞時，安全氣囊中發(fā)生反應(yīng)10NaN3＋2KNO3===K2O＋5Na2O＋16N2↑。若氧化產(chǎn)物比還原產(chǎn)物多1.75mol，則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為________，被氧化的N原子的物質(zhì)的量為________。 (3)實驗室需要為無土栽培配制1L內(nèi)含0.24molK2SO4、0.5molNH4Cl、0.16molKCl的某營養(yǎng)液。某小組計劃用(NH4)2SO4、KCl、NH4Cl配制，則需這三種固體的物質(zhì)的量分別為________、________、________。 答案　(1)===5Cu2＋＋5SO2↑＋6Mn2＋＋14H2O　 (2)1.25NA(1.256.021023或7.5251023)　3.75mol　 (3)0.24mol　0.64mol　0.02mol 解析　(2)10NaN3＋2KNO3===K2O＋5Na2O＋16N2↑這個反應(yīng)中，氮?dú)饧仁茄趸a(chǎn)物又是還原產(chǎn)物，如果生成16mol氮?dú)?，其中氧化產(chǎn)物有15mol、還原產(chǎn)物有1mol，氧化產(chǎn)物比還原產(chǎn)物多14mol，電子轉(zhuǎn)移10mol。若氧化產(chǎn)物比還原產(chǎn)物多1.75mol，則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為＝1.25mol，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為1.25NA(1.256.021023或7.5251023)。被氧化的N原子是NaN3中的N，其物質(zhì)的量是轉(zhuǎn)移電子的3倍，即3.75mol。 (3)配制1L內(nèi)含0.24molK2SO4、0.5molNH4Cl、0.16molKCl的某營養(yǎng)液，其中含鉀離子0.64mol，含硫酸根0.24mol，含銨根0.5mol，含氯離子0.66mol。若用(NH4)2SO4、KCl、NH4Cl配制，根據(jù)離子守恒，可以求出三種固體的物質(zhì)的量分別為0.24 mol、0.64 mol、0.02 mol。 14.(2019東臺市創(chuàng)新學(xué)校高三月考)(1)輝銅礦(Cu2S)可發(fā)生反應(yīng)：2Cu2S＋2H2SO4＋5O2===4CuSO4＋2H2O，該反應(yīng)的還原劑是________。當(dāng)1molO2發(fā)生反應(yīng)時，還原劑所失電子的物質(zhì)的量為________mol。 (2)焙燒明礬的化學(xué)方程式為4KAl(SO4)212H2O＋3S===2K2SO4＋2Al2O3＋9SO2＋48H2O，在該反應(yīng)中，還原劑是________。 (3)KClO3可用于實驗室制O2，若不加催化劑，400℃時分解只生成兩種鹽，其中一種是無氧酸鹽，另一種鹽的陰陽離子個數(shù)比為1∶1。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式： ________________________________________________________________________。 (4)將H2S和空氣的混合氣體通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反應(yīng)回收S，其物質(zhì)轉(zhuǎn)化如圖所示。在圖示的轉(zhuǎn)化中，化合價不變的元素是________。 (5)NaBH4是一種重要的儲氫載體，能與水反應(yīng)得到NaBO2，且反應(yīng)前后B的化合價不變，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________________________________， 反應(yīng)消耗1molNaBH4時轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為________。 答案　(1)Cu2S　4　(2)S　(3)4KClO3KCl＋3KClO4　(4)Cu、H、Cl(或銅、氫、氯)　(5)NaBH4＋2H2O===NaBO2＋4H2↑　4NA(或2.4081024) 解析　(1)反應(yīng)2Cu2S＋2H2SO4＋5O2===4CuSO4＋2H2O中Cu元素化合價由＋1價變?yōu)椋?價、S元素化合價由－2價變?yōu)椋?價，O元素化合價由0價變?yōu)椋?價，所以Cu2S是還原劑、O2是氧化劑；1mol氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時，有0.4molCu2S參加反應(yīng)，氧化還原反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等，則還原劑失去電子的物質(zhì)的量＝0.4mol[2(2－1)＋1(6＋2)]＝4mol。 (2)4KAl(SO4)212H2O＋3S===2K2SO4＋2Al2O3＋9SO2＋48H2O反應(yīng)中，硫單質(zhì)中硫元素化合價升高為＋4價，硫酸根離子中硫元素化合價從＋6價變化為＋4價，氧化劑是KAl(SO4)212H2O，還原劑是硫單質(zhì)。 (3)KClO3可用于實驗室制O2，若不加催化劑，400℃時分解只生成兩種鹽，其中一種是無氧酸鹽，另一種鹽的陰陽離子個數(shù)比為1∶1，則該無氧酸為KCl，KCl中氯元素化合價為－1，說明氯酸鉀中氯元素化合價降低，則另一種含氧酸鹽中氯元素化合價會升高，由于氯酸鉀中氯元素化合價為＋5，則氯元素化合價升高只能被氧化成高氯酸鉀，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中化合價升降相等配平該反應(yīng)為：4KClO3KCl＋3KClO4。 (4)根據(jù)圖示可知，整個過程中－2價的S與0價的S之間相互轉(zhuǎn)化，還存在Fe2＋與Fe3＋之間的相互轉(zhuǎn)化。故在圖示的轉(zhuǎn)化中，化合價不變的元素是Cu、H、Cl(或銅、氫、氯)。 (5)NaBH4與水發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成NaBO2和H2，H元素化合價由－1價、＋1價變?yōu)?價，要使氧化還原反應(yīng)得失電子守恒，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為：NaBH4＋2H2O===NaBO2＋4H2↑，依據(jù)方程式可知：反應(yīng)消耗1molNaBH4時轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為4NA或2.4081024。 15.(2019東臺市創(chuàng)新學(xué)校高三月考)某Cr2O3樣品中含有少量Al2O3、MgO等雜質(zhì)。實驗室以此樣品為主要原料制取重鉻酸鉀(K2Cr2O7)的流程如下： 已知：2CrO＋2H＋Cr2O＋H2O。 (1)上述氧化過程中，若將1molCr2O3轉(zhuǎn)化成Na2CrO4，消耗氧氣的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)是________。 (2)稱取重鉻酸鉀試樣2.40g配成250mL溶液，取出25.00mL于碘量瓶中，加入稀硫酸和足量碘化鉀(鉻被還原為Cr3＋)并放于暗處6min左右，然后加入適量水和數(shù)滴淀粉指示劑，用0.24molL－1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)(發(fā)生反應(yīng)：I2＋2S2O===2I－＋S4O，雜質(zhì)不參與反應(yīng))，共用去Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00mL。求所得產(chǎn)品中重鉻酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(寫出計算過程)。 答案　(1)33.6L (2)稱取重鉻酸鉀試樣2.40g配成250mL溶液，取出25.00mL于碘量瓶中，加入稀硫酸和足量碘化鉀(鉻被還原為Cr3＋)并放于暗處6min左右，反應(yīng)為：Cr2O＋6I－＋14H＋===2Cr3＋＋3I2＋7H2O，然后加入適量水和數(shù)滴淀粉指示劑，用0.24molL－1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)(發(fā)生反應(yīng)：I2＋2S2O===2I－＋S4O，雜質(zhì)不參與反應(yīng))，共用去Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00mL，依據(jù)反應(yīng)的定量關(guān)系： Cr2O　　～　　3I2　　～　　6Na2S2O3 1　　6 　n　　　　　　　　　　0.24molL－10.020L n＝0.0008mol,250mL溶液中K2Cr2O7的質(zhì)量， 0.0008mol294gmol－1＝2.352g， 產(chǎn)品中K2Cr2O7的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：100%＝98.0%。 解析　(1)根據(jù)氧化還原反應(yīng)得失電子守恒，1molCr2O3轉(zhuǎn)化成Na2CrO4，需要失去6mole－，需要mol的氧氣得到電子，所以消耗氧氣的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)是22.4Lmol－1mol＝33.6L。