2018届一轮复习苏教版物质的量与化学反应专题5氧化还原反应配平与计算教案

2018届一轮复习苏教版物质的量与化学反应专题5氧化还原反应配平与计算教案

物质的量与化学反应 专题 5 氧化还原反应配平与计算 【复习目标】 1.掌握常见氧化还原反应方程式的配平。 2.掌握常见氧化还原反应的相关计算。 【考点过关】 一、氧化还原反应配平 1.氧化还原反应配平 得失电子守恒是指在氧化还原反应中，失电子数一定等于得电子数，即得 失电子数目保持守恒 任何化学反应在反应前后应遵守质量守恒，也就是反应前后各元素原子个 数相等 基本原则 电荷守恒即反应前后阴阳离子所带电荷数必须相等 标好价：正确标出反应前后化合价有变化的元素的化合价 列变化：列出元素化合价升高和降低的数值 求总数：求元素化合价升高和降低的总数，确定氧化剂、还原剂、氧化产 物、还原产物的化学计量数 配系数：用观察法配平其他各物质的化学计量数 配平的步骤 细检查：利用“守恒”三原则(即质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒)， 逐项检查配平的方程式是否正确。 2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O 2.新情景下氧化还原方程式的书写 找物质 依据题给信息或流程图，结合元素化合价变化，找出氧化剂、还原剂及相应的 还原产物和氧化产物 先用“化合价升降法”配平含有变价元素的物质的化学计量数，然后由原子守 会配平 恒确定未知物，再根据原子守恒进行配平 在酸性条件下，离子方程式中不能出现 OH-；在碱性条件下，离子方程式中不能 出现 H+。酸性条件下多氧配 H+生成水(在反应物或生成物中配上 H+)；碱性条件 下多氧配水另一侧生成 OH-(在反应物或生成物中配上水) 注意反应物的量不同(或溶液浓度的不同)，产物不同，如过量的铁与稀硝酸反 应，生成亚铁 再检查 注意溶液的酸碱性不同，对产物的影响，如高锰酸钾在酸性条件下一般还原为 Mn2+，而在碱性条件下则得到 MnO2 【巩固演练】按要求完成下列氧化还原反应的方程式： （1）（2016 年高考全国卷Ⅱ）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 _______________________________________________________________________。 （2）（2016 年高考天津卷）MnO(OH)2＋I－＋H＋―→Mn2＋＋I2＋H2O(未配平)其化学计量数依次为 _______________________________________________。 （3）（2016 年高考四川卷）在稀硫酸中，Cr 的最高价含氧酸的钾盐(橙色)氧化氧的一种氢化物，Cr 被还原 为＋3 价，该反应的化学方程式是___________________________________。 （4）(2016 年高考上海卷)NaOCN 与 NaClO 反应，生成 Na2CO3、CO2、NaCl 和 N2(已知 HCN、HOCN 中 N 元素的化合价相同)则反应的离子方程式：。 （5）（2015 年高考全国卷Ⅱ）将 ClO2 通入 KI 和 H2SO4 的混合液中，发生反应的离子方程式为 _________________________。 （6）（2015 年高考福建卷）KClO3 与 KI 淀粉溶液混合后溶液显蓝色，假设氧化产物唯一，还原产物为 KCl， 则此反应的离子方程式为_____________________________________。 元素的化合价由－1 价升高到 0 价，根据化合价升降总数相等，配平后化学方程式为 MnO(OH)2＋2I－＋4H＋ ===Mn2＋＋I2＋3H2O，故其化学计量数依次为 1,2,4,1,1,3。(3)铬的最高价的钾盐为 K2Cr2O7，将 H2O2 氧化为 O2，自身被还原为 Cr2(SO4)3，注意溶液呈酸性，配平。（4）反应中氯元素的化合价从+1 降低到－1，得到 2 个电子。N 元素化合价从－3 升高到 0，失去 3 个电子，则根据电子得失守恒可知还原剂和氧化剂的物质的 量之比是 2：3，反应的离子方程式为 2CNO－+3ClO－=CO2↑+CO32－+3Cl－+N2↑。（5）ClO2 具有强氧化性，通 入锥形瓶与酸性碘化钾溶液反应，氧化 I—为 I2，自身被还原为 Cl—，同时生成水，反应离子方程式为 2ClO2 ＋10I－＋8H＋＝2Cl－＋5I2＋4H2O。（6）溶液显蓝色证明产生了 I2；假设氧化产物唯一，还原产物为 KCl， 根据氧化还原反应中电子守恒、电荷守恒及原子守恒，可得该反应的离子方程式为 ClO3-+6I-+6H+=Cl-+3I2+3H2O。 【答案】(1)NaClO＋2NH3===N2H4＋NaCl＋H2O(2)1,2,4,1,1,3(3)3H2O2＋K2Cr2O7＋4H2SO4===3O2↑＋K2SO4 ＋Cr2(SO4)3＋7H2O（4）2CNO－+3ClO－=CO2↑+ CO32－+3Cl－+N2↑(5)2ClO2＋10I－＋8H＋===5I2＋4H2O＋2Cl－ (6)ClO－3 ＋6I－＋6H＋===Cl－＋3I2＋3H2O 二、氧化还原反应的计算 对于氧化还原反应的计算，要根据氧化还原反应的实质——反应中氧化剂得到电子总数与还原剂失去电子 总数相等，即得失电子守恒。利用守恒思想，可以抛开繁琐的反应过程，可不写化学方程式，不追究中间 反应过程，只要把物质分为初态和终态，从得电子与失电子两个方面进行整体思维，便可迅速获得正确结 果。 找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物 找准一个原子或离子得失电子数(注意化学式中粒子的个数) 两元素间得失守恒 根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式：n(氧化剂)×变 价原子个数×化合价变化值(高价－低价)＝n(还原剂)×变价原子个 数×化合价变化值(高价—低价) 多步反应得失守恒 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 【巩固演练】 (1)现有 24 mL 浓度为 0.05 mol·L－1 的 Na2SO3 溶液恰好与 20 mL 浓度为 0.02 mol·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。 (2)Na2Sx 在碱性溶液中可被 NaClO 氧化为 Na2SO4，而 NaClO 被还原为 NaCl，若反应中 Na2Sx 与 NaClO 的物质 的量之比为 1∶16，则 x 的值为。 （3）取 x g 铜镁合金完全溶于浓硝酸中，反应过程中硝酸被还原只产生 8 960 mL 的 NO2 气体和 672 mL 的 N2O4 气体(都已折算到标准状态)，在反应后的溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，生成沉淀质量为 17.02 g。 则 x 等于。 （4）在热的稀硫酸中溶解了 11.4 g FeSO4 固体，当加入 50 mL 0.5 mol·L－1 KNO3 溶液时，其中的 Fe2＋全 部转化成 Fe3＋，KNO3 也完全反应并放出 NxOy 气体。推算出 x＝____；y＝______。 （3）由题意可得反应流程为： ，由流程可知 x g＝17.02 g－m(OH－)， 而 OH－的物质的量等于镁、铜失去电子的物质的量，等于浓 HNO3 得电子的物质的量，即： n(OH－)＝ 8.96 L 22.4 L·mol－1×1＋ 0.672 L 22.4 L·mol－1×2×1＝0.46 mol，所以 x g＝17.02 g－0.46 mol×17 g·mol－1＝9.20 g。（4）由题意可知 n(FeSO4)＝ 11.4 g 152 g·mol－1＝0.075 mol，n(KNO3)＝0.05 L×0.5 mol·L －1＝0.025 mol，因 Fe2＋转化为 Fe3＋共失去 0.075 mol 电子，根据得失电子守恒原理，可知 1 mol N 原子得 到 3 mol 电子，反应中 N 元素由＋5 价降为＋2 价，既得到的氧化物为 NO。 【答案】(1)3　(2)5（3）9.20 g（4）1　1 三、氧化还原反应的综合应用 离子反应理论和氧化还原反应理论是高中化学的基础和重点，二者是依据不同的分类标准对化学反应进行 的分类。高考常将两部分内容融合在一起考查，反应既符合离子反应规律，又符合氧化还原反应规律，这 类试题能很好的考查学生全面思考和解决问题的能力。 书写氧化还原反应方程式 书写属于氧化还原反应的离子方程式时，要首先考虑电子转 移守恒，同时还要考虑电荷守恒、质量守恒。如对于反应 mFe2＋＋O2＋xH＋＝nFe3＋＋yH2O：依据在氧化还原反应中， 氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数(1 mol O2 在反应中 得到 4 mol 电子，每 1 mol Fe2＋在反应中失去 1 mol 电子， 故 1 mol O2 能氧化 4 mol Fe2＋)可求出 n＝m＝4 ；再根据电荷 守恒，可求出 x＝4；依据质量守恒，可求出 y＝2 判断离子共存 离子之间也可能发生氧化还原反应。如已知 Fe2＋与 NO－3 在 酸性条件下能够发生反应 NO－3 ＋3Fe2＋ ＋4H ＋===3Fe3＋ ＋ NO↑＋2H2O，则可判断 Fe2＋、NO－3 、H＋在同一溶液中不能 大量共存；在考虑离子大量共存问题时要特别注意 NO－3 和 H＋这一组合的氧化性 分析离子反应的先后顺序 在含有多种微粒的溶液中，发生氧化还原反应的微粒有先后 顺序。氧化性强的微粒和还原性强的微粒之间优先反应。如 已知氧化性：Cu2＋>H＋，则在含有 Cu2＋、H＋的混合溶液中， 逐渐加入锌粉，首先发生反应 Cu2＋＋Zn===Cu＋Zn2＋，当 Cu2 ＋完全反应后，再发生反应 2H＋＋Zn===Zn2＋＋H2↑；再如向 FeBr2 溶液中通入 Cl2 时，因为还原性 Fe2＋>Br－，故首先发 生反应：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，再发生反应 2Br－＋ Cl2===2Cl－＋Br2 【巩固演练】 (1)二氧化氯（ClO2）可由 KClO3 在 H2SO4 存在的条件下与 Na2SO3 反应制得。请写出反应的离子方程式 __________________________。 (2)亚氯酸不稳定可分解，反应的离子方程式为：HClO2→ClO2↑＋H＋＋Cl－＋H2O(未配平)。当 1molHClO2 发 生分解反应时，转移的电子个数是________。 (3)高铁酸钾（K2FeO4）是一种绿色净水剂，具有净水和消毒双重功能。高铁酸钾中铁元素的化合价为____ 价，干法制备 K2FeO4 的方法是将 Fe2O3、KNO3、4KOH 三者混合共热制得，同时生成了 KNO2，请写出化学方程 式:；湿法是在强碱溶液中将 NaClO、、Fe2(SO4)3 混合，写出该反应的离子方程式；简述高铁酸钾净水原理 ______________________。 （4）已知：5 SO32—+ 2IO3— + 2H+ = 5SO42—+ I2+H2O (较快)； I2 + SO32—+H2O = 2I—+SO42—+ 2H+（快）， 今向 KIO3、H2SO4、淀粉的混合溶液中加入一定量的 Na2SO3 溶液，当溶液中的耗尽后，溶液颜色将由无色变 为蓝色，当初始的物质的量需满足的关系为 n(IO3—) :n(SO32-)时，能确保观察到蓝色。 (5)将浓盐酸常温下滴到少量固体 KMnO4 中，产生了黄绿色气体和无色溶液，试写出该反应的化学方程式， 该反应中体现盐酸的性质是________，该反应中实际发生氧化还原反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比 为________。 (6)取一定量 [Fea(OH)b(SO4)c]m 样品与足量盐酸反应，所得溶液平均分为两份：一份溶液中加入足量的 BaCl2 溶液，得到白色沉淀 1.7475g；另一份溶液，先将 Fe3＋还原为 Fe2＋，再用 0.02000mol·L－1 的酸性 K2Cr2O7 标准溶液滴定至终点，消耗 K2Cr2O7 标准溶液 50.00 mL(已知：滴定时 Cr2O72-转化为 Cr3+,Fe2+变为 Fe3+）。该 样品中 b∶c 的比值为。 体)+3O2↑+8OH-。(4) I2 + SO32—+H2O = 2I—+SO42—+ 2H+中 SO 2－3 耗尽后，I2 过量时，淀粉溶液由无色变为蓝色； 当 n(IO32-) ＝2 mol 时，反应 5 SO32—+ 2IO3— + 2H+ = 5SO42—+ I2 +H2O 中 n(SO2－3 )，n(I2)＝1mol，而当 n(I2) ＝1mol，反应 I 2 + SO32—+H2O = 2I—+SO42—+ 2H+中 n(SO2－3 )<1mol 时，确保能观察到蓝色，所以初始时 n(IO3-)∶n(SO2－3 ) ＞ 2 ： (5+1)=1/3 ； （ 5 ） 根 据 题 意 ， 产 生 了 Cl2 和 Mn2+, 配 平 可 得 ： 2KMnO4 ＋ 16HCl(浓)===2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O,2molKMnO4 做氧化剂； 总共消耗 16molHCl 中实际只有 10mol 做 还原剂，另外 6mol 起酸的作用，即实际的氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶10＝1∶5。（6）n(BaSO4)＝ 1.747 5 g 233 g·mol－1＝0.0075mol，SO2－4 ＋Ba2＋===BaSO4↓，由化学计量数比可知 n(SO2－4 )＝0.0075mol；由反应 Cr2O2－7 ＋ 6Fe2 ＋ ＋ 14H ＋ ===2Cr3 ＋ ＋ 6Fe3 ＋ ＋ 7H2O 的 化 学 计 量 数 比 可 知 ： n(Fe2 ＋ ) ＝ n(Cr2O2－7 )× 6 1＝ 0.02000mol·L－1×50.00×10－3L× 6 1＝0.006 mol；根据铁守恒可知，n(Fe3＋)＝n(Fe2＋)＝0.006mol；则聚 合硫酸铁中 n(Fe3＋)∶n(SO2－4 )＝0.006∶0.0075＝4∶5，则 a＝4，c＝5；[Fe4(OH)b(SO4)5]m 中各元素的化合 价代数和为 0，则(＋3)×4＋(－1)×b＋(－2)×5＝0，所以 b＝2，b∶c＝2∶5。 【答案】(1)2ClO－3 ＋SO2－3 ＋2H＋===2ClO2↑＋SO2－4 ＋H2O(2)0.8NA(3) +6 ；3ClO–+ 10OH–+ 2Fe3+＝2FeO42–+ 3Cl–+ 5H2O；高铁酸钾能 杀菌消毒，还原产物+3 价铁离子水解生成氢氧化铁胶体起净水作用(4)SO 2－3 ；＞1/3；(5) 2KMnO 4＋ 16HCl(浓)===2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O；还原性和酸性； 1∶5(6)2∶1 【过关演练】 1.(2016 届泉州五校联考)氮化钠和氢化钠都是离子化合物，与水反应的化学方程式(未配平)如下：Na3N＋ H2O―→NaOH＋NH3，NaH＋H2O―→NaOH＋H2。有关它们的叙述：①与水反应都是氧化还原反应；②与水反应 后的溶液都显碱性；③与盐酸反应都只生成一种盐。 正确的是(　　) A．①②③ B．①③C．②③ D．② 2.(2016 届杭州模拟)固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂。某学习小组以 Mg(NO3)2 为研究对象，拟通过实 验探究其热分解的产物，提出如下 4 种猜想，其中不成立的是(　　) A．Mg(NO2)2、O2 B．MgO、NO2、O2C．Mg3N2、O2 D．MgO、NO2、N2 3.(2016 届泰安二模)钯的化合物 PdCl2 通过化学反应可用来检测有毒气体 CO，该反应的反应物与生成物有 CO、Pd、H2O、HCl、PdCl2 和一种未知物质 X。下列说法错误的是(　　) A．未知物质 X 为 CO2，属于氧化产物 B．每转移 1 mol e－时，生成 2 mol X C．反应中 PdCl2 作氧化剂，被还原 D．还原性：CO＞Pd 4.(2016 届山西模拟)某离子反应中涉及 H2O、ClO－、NH＋4 、H＋、N2、Cl－六种微粒。其中 N2 的物质的量随时 间变化的曲线如图所示。下列判断正确的是(　　) A．该反应的还原剂是 Cl－B．消耗 1 mol 还原剂，转移 6 mol 电子 C．氧化剂与还原剂的物质的量之比为 2∶3D．反应后溶液的酸性明显增强 5.(2016 年高考上海卷)O2F2 可以发生反应：H2S＋4O2F2=SF6＋2HF＋4O2，下列说法正确的是（ ） A．氧气是氧化产物 B．O2F2 既是氧化剂又是还原剂 C．若生成 4.48 L HF，则转移 0.8 mol 电子 D．还原剂与氧化剂的物质的量之比为 1∶4 6.(2014 年高考全国卷)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 amol C．改变温度，反应中转移电子的物质的量 ne 的范围： amol≤ne≤ amol D．改变温度，产物中 KC1O3 的最大理论产量为 amol 7.工业上制备二氧化氯(ClO2)的方法之一是用甲醇在酸性介质中与氯酸钠反应，其反应的化学方程式为： CH3OH＋NaClO3＋H2SO4→ClO2↑＋CO2↑＋Na2SO4＋H2O(未配平)，则下列说法正确的是(　　) A．甲醇是氧化剂 B．通过反应可判断 NaClO3 的氧化性强于 Na2SO4 2 1 2 1 2 1 6 5 7 1 C．还原产物和氧化产物的物质的量之比为 6∶1 D．生成 1 mol CO2 时转移电子的物质的量为 4 mol 8.(2017 届襄阳调研)铬及其化合物常被应用于冶金、化工、电镀、制药、纺织等行业，但使用后的废水因 其中含高价铬的化合物而毒性很强，必须进行处理。 工业上往往采取下列循环工艺防止铬的污染： (1)上述各步反应中属于氧化还原反应的是________(填序号)。 (2)第①步，含 Cr2O 2－7 的废水在酸性条件下用绿矾 FeSO4·7H2O 处理，写出并配平反应的离子方程式： _____________________________________________。 (3)第②步，向上述反应后的溶液中加入适量的碱石灰，使铬离子转变为 Cr(OH)3 沉淀。处理后，沉淀物中 除了 Cr(OH)3 外，还有________________、________________(写化学式)。已知 Cr(OH)3 性质类似 Al(OH)3， 是既能与强酸反应又能与强碱反应的两性物质，写出从该沉淀物中分离出 Cr(OH)3 的离子方程式： ____________________、___________________。 (4)回收所得的 Cr(OH)3，经③④⑤步处理后又可转变成 K2Cr2O7。纯净的 K2Cr2O7 常用于准确测定 Na2S2O3 溶 液的物质的量浓度，方法如下： ①Cr2O2－7 ＋6I－＋14H＋===3I2＋2Cr3＋＋7H2O ②2S2O2－3 ＋I2===S4O2－6 ＋2I－ 准确称取纯净的 K2Cr2O7 0.122 5 g，配成溶液，用上述方法滴定，消耗 Na2S2O3 溶液 25.00 mL。则 Na2S2O3 溶 液的物质的量浓度为________(保留四位有效数字)。 9.高铁酸钾广泛应用于净水、电池工业等领域。工业上以钛白粉生产的副产品 FeSO4 制备高铁酸钾的生产流 程如下。查资料得知 K2FeO4 部分性质如下：①在碱性环境中稳定，在中性和酸性条件下不稳定；②在水中 溶解度很大，难溶于无水乙醇等有机溶剂；③具有强氧化性，能氧化有机烃、苯胺和 80%以下乙醇溶液。回 答下列问题： (1)写出“氧化Ⅰ”中，生成 Fe3＋的离子方程式： ___________________。 (2)氧化Ⅱ中，试剂 A 为__________(填“H2O2”“HNO3”或“NaClO”)；过滤操作中，得到的滤渣 B 中除 NaCl 还有__________。 (3)操作Ⅰ中包括冷却结晶、过滤、洗涤干燥几个步骤。洗涤干燥的目的是脱碱脱水，进行该操作时最好用 ____________洗涤。 (4)净水时高铁酸钾能逐渐与水反应生成絮状的 Fe(OH)3，请补充并配平该反应的化学方程式：______K2FeO4 ＋______H2O===______Fe(OH)3↓＋______KOH＋____________。 (5)将一定量的 K2FeO4 投入一定浓度的 FeCl3 溶液中，测得剩余 K2FeO4 浓度变化如图所示，推测产生曲线Ⅰ 和曲线Ⅱ差异的原因是__________________________________。 10.碘酸钾(KIO3)晶体是我国规定的食盐加碘剂。它通常是以碘为原料与过量 KOH 溶液通过下列反应制得： 3I2＋6KOH===5KI＋KIO3＋3H2O，再将 KI 和 KIO3 的混合溶液电解，将其中的 I－转化为 IO3－，装置如图所示。 (1)在反应 3I2＋6KOH===5KI＋KIO3＋3H2O 中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为____。 (2)电解前，将 KI 和 KIO3 混合溶液加入阳极区；将氢氧化钾溶液加入阴极区。电解槽用水冷却。电解时， 阳极上的电极反应为_______________________________，阴极上得到的气体产物为____________。 (3) 某 同 学 查 资 料 获 知 ： KIO3 在 酸 性 介 质 中 与 碘 化 物 作 用 生 成 单 质 碘 ， 该 反 应 的 离 子 方 程 式 为 ___________________________。为确定电解是否完成，需检验阳极区电解液中是否含有 I－，该同学选用淀 粉溶液和稀硫酸进行实验，其他仪器及用品自选，请完成实验方案。 实验操作 现象及结论 (4)电解完毕，从电解液中得到 KIO3 晶体的过程如下，步骤①的操作名称____________，步骤④中洗涤晶体 的目的是________________。 阳极 电解液―→①―→② 冷却结晶―→③ 过滤 ―→④ 洗涤 ―→⑤ 干燥 ―→碘酸钾 晶体 11.钛合金是航天航空工业的重要材料。由钛铁矿(主要成分是 TiO2 和 Fe 的氧化物)制备 TiO2 等产品的一种 工艺流程示意如下： 已知：①TiO2＋易水解，只能存在于强酸性溶液中②TiCl4 的熔点－25.0 ℃，沸点 136.4 ℃；SiCl4 的熔点－ 68.8 ℃，沸点 57.6 ℃。 回答下列问题： (1)写出钛铁矿酸浸时，主要成分 TiO2 反应的离子方程式______，加入铁屑的作用是_______。 (2)操作Ⅱ包含的具体操作方法有_______________________。 (3)向“富含 TiO2＋溶液”中加入 Na2CO3 粉末得到固体 TiO2·nH2O，请用恰当的原理和化学用语解释其原因 ________________________________________________________，废液中溶质的主要成分是________(填化 学式)。 (4)用金红石(主要含 TiO2)为原料，采用亨特(Hunter)法生产钛的流程如下： 写出沸腾氯化炉中发生反应的化学方程式_________________，制得的 TiCl4 液体中常含有少量 SiCl4 杂质， 可采用______方法除去。 参考答案 1.【解析】反应 Na3N＋3H2O===3NaOH＋NH3 中元素的化合价没有变化，不是氧化还原反应，①错误；②正确； 氮化钠和盐酸反应会生成氯化钠、氯化铵两种盐，氢化钠与盐酸反应会生成氯化钠一种盐，③错误。【答案】 D 2.【解析】A、B、C 三项中均有化合价的升降，符合氧化还原反应发生的条件；由于产物中化合价只有降低 情况，没有升高，不满足氧化还原反应的特征，故 D 不成立。【答案】D 3.【解析】由反应可知，X 物质为 CO2，属于氧化产物，故 A 正确；X 物质为 CO2，反应中转移的电子为 1 mol 时，生成 1 2 mol 物质 X，故 B 错误；反应中 PdCl2 作氧化剂，得电子而被还原，故 C 正确；CO 作还原剂，Pd 为还原产物，则还原性为 CO＞Pd，故 D 正确。【答案】B 5.【解析】A.O 元素的化合价由反应前的＋1 价变为反应后的 0 价，化合价降低，获得电子，所以氧气是还 原产物，错误；B.在反应中 O2F2 中的 O 元素的化合价降低，获得电子，所以该物质是氧化剂，而 H2S 中的 S 元素的化合价是－2 价，反应后变为 SF6 中的＋6 价，所以 H2S 是还原剂，错误；C.外界条件不明确，不能 确定 HF 的物质的量，所以不能确定转移电子的数目，错误；D.根据方程式可知还原剂 H2S 与氧化剂 O2F2 的 物质的量的比是 1∶4，正确。【答案】D 6.【解析】A 项若反应后 ＝11，令 KC1、KClO 分别为 11 mol、1 mol，据得失电子守恒可得 KC1O3 为 2 mol，则溶液中 ＝ ，正确；B 项据原子守恒 n(KOH)＝amol＝n(K) =n(Cl) =2n(Cl2)，则 n(Cl2) = amol，正确；C 项采用极限法分析，当全部生成 KC1、KClO 时发生的反应为 Cl2＋2KOH=KCl＋KClO＋H2O， 则 ne＝ amol，同理，当全部生成 KC1、KClO3 时发生的反应为 3Cl2＋6KOH=5KCl＋KClO3＋3H2O，则 ne＝ amol，综上可得改变温度，反应中转移电子的物质的量 ne 的范围： amol≤ne≤ amol，该项正确；D 项 改变温度，产物中 KC1O3 的最大理论产量即无 KClO 生成，发生如下反应：3Cl2＋6KOH=5KCl＋KClO3＋3H2O， 则 KC1O3 的物质的量为 amol，故该项错误。【答案】D 7.【解析】CH3OH 中 C 元素化合价由－2 价升高到＋4 价，发生氧化反应，是还原剂，A 错误；Na2SO4 不是氧 化产物，通过此反应不能判断 NaClO3 的氧化性强于 Na2SO4，B 错误；由化合价升降总数相等配平反应的化学 方程式为：CH3OH＋6NaClO3＋3H2SO4===6ClO2↑＋CO2↑＋3Na2SO4＋5H2O，还原产物(ClO2)和氧化产物(CO2)的 2 1 2 1 2 1 6 5 2 1 6 5 6 1 物质的量之比为 6∶1，C 正确；生成 1 mol CO2 时转移电子的物质的量为 6 mol，D 错误。【答案】C 【答案】(1)①④(2)Cr2O2－7 ＋6Fe 2 ＋ ＋14H ＋ ===2Cr3 ＋ ＋6Fe 3 ＋ ＋7H 2O(3)Fe(OH)3 　CaSO 4 　Cr(OH) 3 ＋OH － ===CrO－2 ＋2H2O　CrO－2 ＋CO2＋2H2O===Cr(OH)3↓＋HCO－3 (4)0.100 0 mol·L－1 9.【解析】(1)原料为硫酸亚铁溶液，所含亚铁离子具有还原性，硫酸是强酸，提供氢离子，不仅能抑制亚 铁离子和铁离子的水解，而且能增强过氧化氢的氧化能力，使亚铁离子氧化为铁离子，根据化合价升降法、 电荷守恒、原子守恒配平，则氧化Ⅰ中生成铁离子的离子方程式为 H2O2＋2H＋＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2H2O。(2) 由于目标产物是 K2FeO4，它在碱性环境中稳定，在中性和酸性条件下不稳定，则氧化Ⅱ中加入的氧化剂不能 是 H2O2，因为 H2O2 在碱性条件下的氧化性比酸性条件下弱，试剂 A 也不能是 HNO3，因为酸性条件下 Na2FeO4 不稳定，试剂 A 只能是 NaClO，氧化Ⅱ中的反应为 6NaOH＋Fe2(SO4)3===3Na2SO4＋2Fe(OH)3↓、Fe2(SO4)3＋ 3NaClO＋10NaOH===2Na2FeO4＋3NaCl＋3Na2SO4＋5H2O；根据已知信息可知，K2FeO4 在水中的溶解度很大，由 此类推 Na2FeO4 在水中的溶解度很大，为了从 Na2FeO4、NaCl、Na2SO4、NaClO(过量)、NaOH(过量)组成的混 合溶液中分离出 Na2FeO4、NaOH(过量)，则过滤所得滤渣的主要成分为 NaCl、Na2SO4、NaClO(过量)，除去它 们之后所得的 Na2FeO4、NaOH(过量)溶液用于制备 K2FeO4。(3)Na2FeO4、NaOH 溶液(过量)中加入过量 KOH 时 的反应为 Na2FeO4＋2KOH===K2FeO4＋2NaOH，所得溶液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤可得 K2FeO4 晶 体；由于 K2FeO4 的溶解度很大，难溶于无水乙醇等有机溶剂，且具有强氧化性，能氧化有机烃、苯胺和质 量分数为 80%以下的乙醇溶液，除去碱的同时，为了减少洗涤晶体造成 K2FeO4 的损失，最好选择无水乙醇洗 涤 K2FeO4 晶体。(4)观察可得，该反应中铁元素由＋6 价降为＋3 价，钾元素、氢元素的化合价都没有变化， 根据氧化还原反应的特征推断，化合价升高的元素只能是氧，氧元素由－2 价升为 0 价，则缺项物质为氧气， 根据化合价升降法、原子守恒配平可得：4K2FeO4＋10H2O===4Fe(OH)3↓＋8KOH＋3O2↑。(5)根据已知信息可 知，K2FeO4 在碱性环境中稳定，在中性和酸性条件下不稳定，氯化铁是强酸弱碱盐，能水解，导致其溶液显 弱酸性，K2FeO4 在酸性条件下不稳定，酸性越强，K2FeO4 越不稳定，反应速率越大，剩余 K2FeO4 的浓度越小。 【答案】(1)H 2O2 ＋2H ＋ ＋2Fe 2 ＋ ===2Fe3 ＋ ＋2H 2O(2)NaClO　Na 2SO4(3)无水乙醇(3 分)(4)4　10　4　8　 3O2↑(5)FeCl3 溶液水解显酸性，促进 K2FeO4 与水反应，从而降低 K2FeO4 的浓度 10.【解析】(1)碘元素由 0 价升为＋5 价，则 I2 是还原剂，KIO3 是氧化产物，碘元素还由 0 价降为－1 价， 则 I2 还是氧化剂，KI 是还原产物；根据化学计量数之比等于物质的量之比，由于氧化产物 KIO3 为 1 mol， 则还原剂 I2 为 1 2 mol，还原产物 KI 为 5 mol，则氧化剂 I2 为 5 2 mol，所以该反应中氧化剂和还原剂的物质的 量之比为 5 2∶ 1 2＝5∶1。(2)阳极发生氧化反应，根据题意可知其主要反应为 I－→IO3－，碘元素由－1 价升为 ＋5 价；根据 KOH 溶液显碱性可知，应用 OH－使左右电荷守恒，则有 I－－6e－＋6OH－→IO3－；根据氢或氧原 子个数守恒可知，I－－6e－＋6OH－===IO3－＋3H2O；溶液中的阳离子移向阴极，H＋优先得到电子，发生还原 反应，产生氢气，则阴极得到的气体产物是 H2。(3)碘元素由＋5 价降为 0 价，说明 KIO3 是氧化剂，I2 是还 原产物，碘元素由－1 价升为 0 价，说明 I－是还原剂，I2 还是氧化产物；根据化合价升降总数相等，则有 IO3 －＋5I－→3I2；酸性介质中可用 H＋使左右电荷守恒，则有 IO3－＋5I－＋6H＋→3I2；根据氢或氧原子守恒可 知，该反应为 IO3－＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O；检验阳极区电解液中的 I－时，需要借助上述反应中碘离子的 氧化产物(碘单质)遇淀粉变蓝的特性，就是要设法使碘离子转化为碘单质；因此实验时先取少量阳极区电 解液于试管中，加稀硫酸酸化后，再加入几滴淀粉溶液，观察是否变蓝，若不变蓝，说明无碘离子；若变 蓝，说明有碘离子。(4)根据混合物分离提纯的方法可知，从 KIO3 溶液中制 KIO3 晶体的过程分别为蒸发浓 缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，则步骤①为蒸发浓缩；KIO3 晶体上吸附着 KOH 等易溶性杂质，洗涤的 目的是除去晶体表面吸附的易溶性杂质。 【答案】(1)5∶1(2)I－＋6OH－－6e－===IO3－＋3H2O　氢气(或 H2)(3)IO3－＋5I－＋6H－===3I2＋3H2O，实验操 作：取少量阳极区电解液于试管中，加稀硫酸酸化后，加入几滴淀粉溶液，观察是否变蓝；现象及结论： 如果不变色，说明没有 I－(如果变蓝，说明有 I－)(4)蒸发浓缩　除去晶体表面吸附的易溶性杂质 【答案】(1)TiO2＋2H＋===TiO2＋＋H2O　使 Fe3＋还原为 Fe2＋(2)蒸发浓缩，冷却结晶，过滤(洗涤)(3)溶液中 存在水解平衡 TiO2＋＋(n＋1)H2OTiO2·nH2O＋2H＋，加入的 Na2CO3 粉末与 H＋反应，降低了溶液中 c(H ＋)，促进水解平衡向生成 TiO2·nH2O 的方向移动　Na2SO4(4)TiO2＋2C＋2Cl2 TiCl4＋2CO　蒸馏(或 分馏)