2019届一轮复习全国通用版第6讲氧化还原反应学案
第6讲 氧化还原反应
考纲要求
考情分析
命题趋势
1.熟悉常见元素的化合价。能根据化合价正确书写化学式(分子式),或根据化学式判断元素的化合价。
2.了解氧化还原反应的本质。了解常见的氧化还原反应。
3.掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算。
2017,北京卷,8T
2017,全国卷Ⅱ,13T
2016,全国卷甲,28T
2016,全国卷乙,28T
2016,全国卷丙,28T
2016,天津卷,7T
本部分仍是高考中的重点考查内容。本部分内容与能量变化、电化学基础有很强的关联性,和它们一起综合考查的可能性较大。预计2019年高考利用氧化还原反应滴定原理测定物质的组成以及陌生物质的氧化还原反应方程式的书写的命题趋势较大。
分值:4~8分
考点一 氧化还原反应的相关概念及电子转移的表示方法
1.氧化还原反应
2.相关概念及其关系
例如,反应MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O中,氧化剂是!!!!__MnO2__####,还原剂是!!!!__HCl__####,氧化产物是!!!!__Cl2__####。生成1 mol Cl2时转移的电子数目为!!!!__2NA__####,被氧化的HCl的物质的量是!!!!__2_mol__####,盐酸显示的性质是!!!!__还原性__####和!!!!__酸性__####。
3.氧化还原反应中电子转移的表示方法
(1)双线桥法
请用双线桥法表示Cu与稀硝酸反应:
!!!!__ __####。
(2)单线桥法
请用单线桥法标出Cu与稀硝酸反应中电子转移的方向和数目:
!!!!__ __####。
4.氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系
5.常见的氧化剂和还原剂
(1)常见的氧化剂
物质类型
实例
还原产物
活泼的非金属单质
卤素单质X2
!!!!__X-__####
O2
!!!!__O2-、O、OH-__####
元素处于高价时的物质
KMnO4(H+)
!!!!__Mn2+__####
HNO3
!!!!__NO或NO2__####
浓硫酸
!!!!__SO2__####
Fe3+
!!!!__Fe2+或Fe__####
某些氧化物和过氧化物
MnO2
!!!!__Mn2+__####
H2O2
H2O
(2)常见的还原剂
物质类型
实例
氧化产物
活泼的金属单质
Na、Fe、Al
Na+、Fe2+或Fe3+、Al3+
某些非金属单质
H2、C、S
H+、CO或CO2、SO2
CO
CO2
变价元素中低价态化合物或离子
氧化物
SO2
!!!!__SO3或SO__####
氢化物
NH3
N2或!!!!__NO__####
H2S
!!!!__S或SO2__####
离子
SO
!!!!__SO__####
Fe2+
!!!!__Fe3+__####
I-
!!!!__I2__####
(3)具有中间价态的物质既有氧化性,又有还原性
具有中间价态的物质
氧化产物
还原产物
Fe2+
Fe3+
Fe
SO
SO
S
H2O2
O2
H2O
其中:Fe2+、SO主要表示!!!!__还原__####性,H2O2主要表现!!!!__氧化__####性。
(1)有单质参与或生成的反应不一定属于氧化还原反应,如3O22O3。
(2)某元素由化合态变为游离态时,该元素不一定被还原(或被氧化),因为元素处于化合态时,其化合价可能为正价,也可能为负价。如:Cu2+―→Cu时,铜元素被还原,Cl-―→Cl2时,氯元素被氧化。
(3)氧化还原反应中的反应物不一定都是氧化剂或还原剂,但在氧化还原反应中一定有氧化剂和还原剂,氧化剂和还原剂可以是不同的物质,也可以是同一种物质。
1.判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”。
(1)大量的碘富集在海藻中,用水浸取后浓缩,再向浓缩液中加MnO2和H2SO4,即可得到I2,该反应的还原产物为MnSO4(或Mn2+)。( √ )
(2)金属阳离子一定只具有氧化性。 ( × )
(3)NO2溶于水发生氧化还原反应。 ( √ )
(4)3Cl2+6KOH===5KCl+KClO3+3H2O中氧化剂和还原剂的物质的量之比等于1∶5。( × )
2.安全气囊碰撞时发生反应:10NaN3+2KNO3===K2O+5Na2O+16N2↑,下列判断正确的是 ( D )
A.每生成16 mol N2转移30 mol电子
B.NaN3中N元素被还原
C.N2既是氧化剂又是还原剂
D.还原产物与氧化产物质量之比为1∶15
解析 本题可根据化合价升降进行分析,NaN3中N元素化合价升高,被氧化,B项错误;KNO3中N元素化合价降低,被还原,故N2既是氧化产物又是还原产物,C项错误;还原产物与氧化产物质量之比为1∶15,D项正确;每生成16 mol N2转移10 mol电子,A项错误。
氧化还原反应概念题的分析方法
(1)找变价、判类型、分升降、定其他。
(2)近几年高考中一些特殊物质中元素化合价判断:
CuFeS2 Cu:+2 Fe:+2 S:-2; K2FeO4 Fe:+6;
LiNH2 N:-3; AlN N:-3;
Na2S2O3 S:+2; C2O C:+3; HCN C:+2 N:-3;
CuH Cu:+1 H:-1; FeO Fe:+(8-n)。
(3)要利用物质的化合价代数和为0的原则进行推断。
Cr2O中Cr的价态为=6,即+6价。另外,个别非金属元素的化合物中元素的价态是正还是负,取决于非金属性的相对强弱。如Si3N4中Si显+4价,N显-3价。
一 氧化还原反应的有关概念及其关系
[例1] 新型纳米材料MFe2Ox(3
2x-2,即y>x,故C项正确;反应物为MFe2Ox和SO2,反应前没有单质参加,不符合置换反应的定义,故SO2没有发生置换反应,D项错误。
二 电子转移的表示方法
1.双线桥法
(1)箭头必须由反应物指向生成物。
(2)箭头方向不代表电子的转移方向,仅表示电子转移前后的变化。
(3)必须注明“得到”“失去”的电子数。
(4)箭头对应化合价变化的同种元素。
2.单线桥法
(1)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。
(2)箭头方向表示电子转移的方向。
(3)在“桥”上标明转移的电子总数。
(4)不需标注“得到”“失去”,只标明电子转移数目。
[例2] (2018·武汉调研)关于反应14CuSO4+5FeS2+12H2O===7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4,下列说法正确的是( D )
A.该反应的氧化剂只有CuSO4
B.SO既不是氧化产物也不是还原产物
C.1 mol CuSO4还原了 mol S
D.被还原的S和被氧化的S的质量比为7:3
解析 因硫酸铜中Cu元素的化合价降低,FeS2中部分S元素的化合价也降低,则硫酸铜、FeS2都是该反应中的氧化剂,A项错误;因FeS2中部分S元素的化合价由-1升高到+6,生成物中部分SO为氧化产物,B项错误;由得失电子守恒可知,1 mol硫酸铜得电子数为1 mol,S作还原剂时化合价由-1升高到+6,则1 mol硫酸铜可以氧化 mol硫,C项错误;由反应可知,5个FeS2中10个S原子中有3个S原子失去电子,7个S原子得到电子,即被氧化的硫与被还原的硫的质量比为3∶7,D项正确。
[例1] (2016·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即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
[答题送检]来自阅卷名师报告
错误
致错原因
扣分
A
无法确定O2F2中O元素的化合价导致判断错误
-3
C
思维定势,误以为4.48 L为标况下的体积
-3
[解析] 根据题中所给的方程式可知硫元素在反应后化合价升高,氧元素化合价由+1变成0。A项,氧元素化合价降低,氧气属于还原产物,错误;B项,O2F2中只有氧元素化合价降低,属于氧化剂,错误;C项,没有标明状态下,无法进行计算,错误;D项,根据方程式可知,H2S为还原剂,O2F2为氧化剂,还原剂和氧化剂的物质的量之比为1:4,正确。
[答案] D
1.工业上以铬铁矿(主要成分为FeO·Cr2O3)、碳酸钠、氧气和硫酸为原料生产重铬酸钠,其主要反应为:
(1)4FeO·Cr2O3+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2
(2)2Na2CrO4+H2SO4===Na2SO4+Na2Cr2O7+H2O
下列说法正确的是 ( B )
A.反应(1)和(2)均为氧化还原反应
B.反应(1)的氧化剂是O2,还原剂是FeO·Cr2O3
C.高温下,O2的氧化性强于Fe2O3,弱于Na2CrO4
D.反应(1)中每生成1 mol Na2CrO4时转移3 mol电子
1.(2017·北京卷)下列变化中,气体被还原的是( B )
A.二氧化碳使Na2O2固体变白
B.氯气使KBr溶液变黄
C.乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色
D.氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀
解析 A项,在CO2与Na2O2的反应中,CO2既不被氧化又不被还原;C项,乙烯与Br2
的反应既是加成反应,又是氧化还原反应,反应中乙烯作还原剂被氧化;D项,氨气与AlCl3溶液的反应是非氧化还原反应。
2.(双选)工业上将Na2CO3和Na2S以1∶2的物质的量之比配成溶液,再通入SO2,可制取Na2S2O3,同时放出CO2。在该反应中( AD )
A.硫元素既被氧化又被还原
B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
C.每生成1 mol Na2S2O3,转移4 mol电子
D.相同条件下,每吸收10 m3 SO2就会放出2.5 m3 CO2
解析 由题意知,该反应为Na2CO3+2Na2S+4SO2===3Na2S2O3+CO2,由此可见在反应中Na2S中S被氧化,SO2中S被还原,故反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1,当反应转移8 mol电子时生成3 mol Na2S2O3,则生成1 mol Na2S2O3时转移 mol电子,在相同条件下,气体体积之比等于物质的量之比,故每吸收10 m3 SO2放出CO2的体积为2.5 m3,故选A、D项。
考点二 氧化还原反应规律及应用
1.守恒规律
氧化还原反应中有物质失电子必有物质得电子,且得电子总数!!!!__等于__####失电子总数。或者说氧化还原反应中,有元素化合价升高必有元素化合价降低,且化合价降低总值必!!!!__等于__####升高总值。
应用:运用“守恒规律”可进行氧化还原反应方程式的配平,直接计算反应物与产物或转移电子的数量关系。
2.强弱规律
氧化性!!!!__较强__####的氧化剂与还原性!!!!__较强__####的还原剂反应,生成还原性!!!!__较弱__####的还原产物和氧化性!!!!__较弱__####的氧化产物。
应用:在适宜条件下,用氧化性较强的物质制备氧化性较弱的物质,或用还原性较强的物质制备还原性较弱的物质,也可用于比较物质间氧化性或还原性的强弱。
3.价态规律
元素处于!!!!__最高__####价态,只有氧化性;元素处于!!!!__最低__####价态,只有还原性;元素处于!!!!__中间__####价态,既有氧化性又有还原性,但主要表现一种性质。物质中若含有多种元素,其性质是这些元素性质的综合体现。
应用:判断元素或物质有无氧化性或还原性。
4.转化规律
氧化还原反应中,元素相邻价态之间的转化最容易;同种元素不同价态之间发生反应,元素的化合价只!!!!__靠近__####而不!!!!__交叉__####;同种元素!!!!__相邻__####价态之间不发生氧化还原反应。例如:。
应用:判断氧化还原反应能否发生及表明电子转移情况。
5.先后规律
越易失去电子的物质,失去后就越!!!!__难__####得到电子;越易得到电子的物质,得到后就越!!!!__难__####失去电子。一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时,与还原性最强的!!!!__优先__####发生反应;同理,一种还原剂同时与多种氧化剂相遇时,与氧化性最强的!!!!__优先__####发生反应,如FeBr2溶液中通入Cl2时,发生离子反应的先后顺序为2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-、2Br-+Cl2===Br2+2Cl-。
应用:判断物质发生氧化还原反应的先后顺序;判断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发生。
转化规律在两类反应中的体现
(1)归中反应
含不同价态同种元素的物质间发生氧化还原反应时,该元素价态的变化一定遵循“高价+低价→中间价”,而不会出现交叉现象。简记为“两相靠,不相交”。
(2)歧化反应
同一元素发生氧化还原反应生成不同价态的物质时,该元素的价态变化一定遵循“中间价态→高价态+低价态”,不会出现“一边倒”的现象,即生成物中该元素的价态不能都比中间价态高或都比中间价态低。
如:。
1.判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”。
(1)同一元素不同价态的化合物中,元素的化合价越高,氧化性越强。( × )
(2)1 mol KClO3与足量的浓盐酸完全反应,转移的电子数为6NA。( × )
(3)NO2和NH3之间可能发生反应产生N2。( √ )
(4)含硫化合物X、Y的转化关系S+NaOH―→X+Y+H2O中,硫单质的化合价最低。( × )
(5)硝酸铜分解的产物可能是CuO、NO2、NO。( × )
(6)在含有Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入铁粉,铁粉先与Fe3+反应,然后依次为Cu2+、H+。( √ )
2.将0.195 g锌粉加入20.0 mL的0.100 mol·L-1 MO溶液中,恰好完全反应,则还原产物可能是( B )
A.M B.M2+
C.M3+ D.MO2+
解析 n(Zn)==0.003 mol,根据Zn~Zn2+~2e-可知反应中失去n(e-)=0.003 mol×2=0.006 mol,而溶液中n(MO)=20.0×10-3 L×0.100 mol·L-1=0.002 mol,在MO中M元素的化合价为+5,设还原产物中M元素的化合价为+x,根据得失电子守恒有0.006=0.002×(5-x),解得x=2,故还原产物为M2+。
3.(1)二十世纪初期,化学家合成出极易溶于水的NaBH4。在强碱性条件下,常用NaBH4处理含Au3+的废液生成单质Au,已知,反应后硼元素以BO形式存在,反应前后硼元素化合价不变,且无气体生成,则发生反应的离子方程式为!!!!__8Au3++3BH+24OH-===8Au+3BO+18H2O__####。
(2)某强氧化剂[RO(OH)2]+能将Na2SO3氧化。已知含2.0×10-3 mol [RO(OH)2]+离子的溶液,恰好跟25.0 mL 0.2 mol/L 的Na2SO3溶液完全反应,则反应后R的化合价为!!!!__0__####。
解析 (1)由题意可知,离子反应可表示为BH+Au3++……→Au+BO+……,结合守恒规律补全物质并配平该离子方程式。(2)强氧化剂[RO(OH)2]+能将Na2SO3氧化为Na2SO4,设还原产物中R的化合价为x,据得失电子守恒可得0.025 L×0.2 mol/L×(6-4)=2.0×10-3 mol×(5-x),解得x=0。
物质氧化性、还原性强弱比较
1.依据反应原理判断
氧化性:氧化剂>氧化产物。
还原性:还原剂>还原产物。
2.依据“二表”判断
(1)元素周期表
(2)金属活动顺序表
3.依据电化学原理判断
(1)原电池:两种不同的金属构成原电池的两极。负极是电子流出的极,正极是电子流入的极。则通常两种金属的还原性:正极<负极。
(2)电解池:用惰性电极电解混合溶液时,在阴极先得电子的阳离子氧化性较强,在阳极先失电子的阴离子还原性较强。
4.依据反应条件判断
(1)当不同的氧化剂作用于同一还原剂时,若氧化产物价态相同,可依据反应条件的难易程度来判断氧化性的相对强弱,一般来说反应条件越苛刻,说明反应越难发生(即氧化剂得电子越困难),则氧化性越弱。如
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,MnO2与浓盐酸加热时才能反应,KMnO4与浓盐酸在常温下就可以反应,因此氧化性:KMnO4>MnO2。
(2)根据“三度”(浓度、温度、酸碱度)判断
一般情况下,浓度越大,温度越高,氧化剂的氧化性(或还原剂的还原性)越强,氧化性HNO3(浓)>HNO3(稀),HNO3(热、浓)>HNO3(冷、浓);酸碱度是影响氧化性强弱的重要因素,如KMnO4在酸性条件下具有较强的氧化性,常温下即可和浓盐酸反应制取氯气。
[例1] (2016·北京卷)K2Cr2O7溶液中存在平衡:Cr2O(橙色)+H2O??2CrO(黄色)+2H+。用K2Cr2O7溶液进行下列实验:
结合实验,下列说法不正确的是( D )
A.①中溶液橙色加深,③中溶液变黄
B.②中Cr2O被C2H5OH还原
C.对比②和④可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性强
D.若向④中加入70% H2SO4溶液至过量,溶液变为橙色
解析 A项,K2Cr2O7溶液中滴加70%的硫酸溶液,平衡逆向移动,①中溶液橙色加深,而向K2Cr2O7溶液中滴加30%的氢氧化钠溶液,平衡正向移动,即③中溶液变黄,正确;B项,①中溶液滴加乙醇,二者会发生氧化还原反应生成绿色的Cr2(SO4)3,所以溶液②中K2Cr2O7作氧化剂,被乙醇还原,正确;C项,④溶液不变色,证明乙醇没被氧化,即K2Cr2O7
酸性溶液氧化性强,正确;D项,向④中加入70%的硫酸溶液,会使K2Cr2O7溶液中的平衡逆向移动,但是由于溶液中含有乙醇,生成的K2Cr2O7会与乙醇发生氧化还原反应,即最终现象与②中溶液相同,错误。
[例1] H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中的Ag+还原为银,从而可用于化学镀银。
(1)H3PO2中,P元素的化合价为!!!!______####。
(2) 利用H3PO2进行化学镀银反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1,则氧化产物为!!!!______####(填化学式)。
[答题送检]来自阅卷名师报告
错误
致错原因
扣分
(2)
不能正确运用守恒规律计算
-3
[解析] (1)依据化合价的代数和为零进行计算,H显+1价,氧显-2价,所以P显+1价。(2)氧化剂是Ag+,还原产物是Ag,还原剂是H3PO2,n(Ag+):n(H3PO2)=4∶1,设氧化产物中P元素显+x价,由得失电子守恒知4×1=x-1,解得x=5,所以氧化产物是H3PO4。
[答案] (1)+1 (2)H3PO4
1.LiAlH4和LiH是金属储氢材料,又是有机合成中的常用试剂,遇水均能剧烈反应释放出H2,LiAlH4在125 ℃分解为LiH、H2和Al。下列说法正确的是( B )
A.LiH与D2O反应,所得氢气的摩尔质量为2 g/mol
B.1 mol LiAlH4在125 ℃完全分解,转移3 mol电子
C.1 mol LiAlH4与足量水反应生成的氢气体积为89.6 L
D.LiAlH4与乙醛反应可生成乙醇,其中LiAlH4作氧化剂
解析 LiH+D2O===LiDO+HD↑,HD的摩尔质量为3 g·mol-1,A项错误;2LiAlH42LiH+3H2↑+2Al,1 mol LiAlH4在125 ℃完全分解,转移3 mol e-,B项正确;LiAlH4与H2O反应的化学方程式为LiAlH4+2H2O===LiAlO2+4H2↑,1 mol LiAlH4与H2O反应后生成4 mol H2,在标况下体积为89.6 L,C项错误;CH3CHOC2H5OH,碳原子的平均化合价由-1降为-2,CH3CHO作氧化剂,LiAlH4作还原剂,D项错误。
1.氢化铝锂(LiAlH4)和硼氢化钠(NaBH4)都是有机合成中非常重要的物质,
可发生如下反应:①LiAlH4+4H2O===LiOH+Al(OH)3+4H2↑ ②NaBH4+NH4Cl===NH3BH3+NaCl+H2↑。则下列说法错误的是( B )
A.LiAlH4中H元素均为-1价
B.反应②中,每生成1 mol NH3BH3会转移2 mol e-
C.两个反应中,H2均既是氧化产物,又是还原产物
D.NH4Cl和NaBH4所含化学键类型相同
解析 氢元素失电子能力弱于金属元素,故氢化铝锂中氢显-1价,A项正确;根据反应②中化合价变化可知,氢元素的化合价既升高又降低,NaBH4中氢元素显-1价,每生成1 mol NH3BH3转移1 mol电子,B项错误;两个反应中氢元素的化合价均是既升高又降低,故氢气均既是氧化产物又是还原产物,C项正确;NH4Cl和NaBH4都属于盐,既含离子键又含共价键,D项正确。
2.(2017·全国卷Ⅱ)由下列实验及现象不能推出相应结论的是( C )
选项
实验
现象
结论
A
向2 mL 0.1 mol·L-1的FeCl3溶液中加足量铁粉,振荡,加1滴KSCN溶液
黄色逐渐消失,加KSCN溶液颜色不变
还原性:Fe>Fe2+
B
将金属钠在燃烧匙中点燃,迅速伸入集满CO2的集气瓶
集气瓶中产生大量白烟,瓶内有黑色颗粒产生
CO2具有氧化性
C
加热盛有少量NH4HCO3固体的试管,并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸
石蕊试纸变蓝
NH4HCO3显碱性
D
向2支盛有2 mL相同浓度的银氨溶液的试管中分别加入2滴相同浓度的NaCl和NaI溶液
一支试管中产生黄色沉淀,另一支中无明显现象
Ksp(AgI)<Ksp(AgCl)
解析 向2 mL 0.1 mol·L-1的FeCl3溶液中加足量铁粉,振荡,黄色逐渐消失,加1滴KSCN溶液,颜色不变,说明溶液中不含Fe3+,发生反应:Fe+2Fe3+===3Fe2+,根据还原剂的还原性强于还原产物的还原性可知,还原性:Fe>Fe2+,A项正确;将金属钠在燃烧匙中点燃,迅速伸入集满CO2的集气瓶,瓶内有黑色颗粒产生,说明有碳单质生成,则在反应中二氧化碳转化为碳单质,碳元素化合价降低,二氧化碳作氧化剂,具有氧化性,B
项正确;加热盛有少量NH4HCO3固体的试管,并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸,石蕊试纸变蓝,是因为NH4HCO3受热分解生成的氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝,不能说明NH4HCO3显碱性,C项错误;银离子的浓度相同,NaCl和NaI溶液的浓度相同,有碘化银黄色沉淀生成,而无氯化银白色沉淀生成,说明Ksp(AgI)I2>S4O__####。
(3)已知溶液中,还原性为HSO>I-,氧化性为IO>I2>SO。在含3 mol NaHSO3的溶液中逐滴加入KIO3溶液,加入的KIO3和析出的I2的物质的量的关系曲线如图所示。
①a点处的还原产物是!!!!__I-__####(填离子符号);b点→c点反应的离子方程式是!!!!__IO+6H++5I-===3H2O+3I2__####。
②当溶液中的I-为0.5 mol时,加入KIO3的物质的量可能是!!!!__0.5或1.1__####mol。
解析 (1)①根据O2计算转移的电子数,若有3 mol FeS2参加反应,则有8 mol O2得电子,转移32 mol电子。③氧化性:Fe3+>I2,所以FeCl3与HI反应的离子方程式为2Fe3++2I-===2Fe2++I2。(2)根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可以判断氧化性:S2O>I2>S4O。(3)反应原理为IO+3HSO===I-+3SO+3H+,IO+5I-+6H+===3I2+3H2O。
①a点IO被还原成I-。
②当有1.5 mol HSO反应时,
IO + 3HSO===I-+3SO+3H+
0.5 mol 1.5 mol 0.5mol
此时加入KIO3的物质的量为0.5 mol;
当HSO反应完全,IO与I-反应时,
IO + 3HSO===I-+3SO+3H+
1 mol 3 mol 1 mol
5I- + IO+6H+===3I2+3H2O
0.5 mol 0.1 mol
此时加入KIO3的物质的量为1.1 mol。
11.(1)①将废钒催化剂(主要成分为V2O5)与稀硫酸、亚硫酸钾溶液混合充分反应,所得溶液显酸性,含VO2+、K+、SO等。写出该反应的化学方程式:!!!!__V2O5+K2SO3+2H2SO4===2VOSO4+K2SO4+2H2O__####。
②向上述所得溶液中加入KClO3溶液,充分反应后,溶液中新增加了VO、Cl-。写出并配平该反应的离子方程式,并标出电子转移的数目和方向:!!!!__+3H2O===Cl-+6VO +6H+__####。
(2)一定条件下,向FeSO4溶液中滴加碱性NaBH4溶液,溶液中BH(B元素的化合价为+3)与Fe2+反应生成纳米铁粉、H2和B(OH),其离子方程式为!!!!__2Fe2++BH+4OH-===2Fe+B(OH)+2H2↑__####。
(3)+6价铬的化合物毒性较大,常用NaHSO3将废液中的Cr2O还原成Cr3+,该反应的离子方程式为!!!!__Cr2O+3HSO+5H+===2Cr3++3SO+4H2O或Cr2O+8HSO===2Cr3++3SO+5SO+4H2O__####。
解析 (1)①K2SO3为还原剂,氧化产物为K2SO4,V2O5为氧化剂,还原产物为VO2+。②KClO3把VO2+氧化成VO,本身被还原成Cl-,离子方程式为ClO+6VO2++3H2O===Cl-+6VO+6H+,转移6 mol e-。
12.(2018·河南郑州诊断)(1) NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图所示:
①SCR技术中的氧化剂为!!!!__NO、NO2__####。
②当NO2与NO的物质的量之比为1:1时,与足量氨气在一定条件下发生反应。该反应的化学方程式为!!!!__2NH3+NO2+NO===2N2+3H2O__####。当有3 mol电子发生转移时,则参与反应的NO的物质的量为!!!!__0.5_mol__####。
(2)亚硫酸钠和碘酸钾在酸性溶液中发生以下反应:
!!!!__5__####Na2SO3+!!!!__2__####KIO3+!!!!__1__####H2SO4===!!!!__5__####Na2SO4+!!!!__1__####K2SO4+!!!!__1__####I2+!!!!__1__####H2O
①配平上面的氧化还原方程式。
②若反应中有5 mol电子发生转移,则生成的碘单质是!!!!__0.5__####mol。
(3)Mg(ClO3)2加入到含有KSCN的FeSO4酸性溶液中立即出现血红色,写出相关反应的离子方程式:!!!!__ClO+6Fe2++6H+===6Fe3++Cl-+3H2O、Fe3++3SCN-??Fe(SCN)3__####。