2018年高考化学大二轮复习 专题一 基本概念 第5讲 氧化还原反应学案.doc

第5讲氧化还原反应最新考纲考向分析1.了解氧化还原反应的本质是电子的转移。2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。以生产生活中涉及的氧化还原反应为背景，主要考查以下几个方面：氧化还原反应相关概念的判断；氧化还原反应基本规律，特别是物质的氧化性或还原性强弱的判断及应用；给定条件下的氧化还原反应方程式的配平或书写；有关转移电子多少或利用电子守恒进行的计算。考点一氧化还原反应的基本概念Z (课前)1(2017北京8)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二氧化碳使Na2O2固体变白，发生反应2CO22Na2O2=O22Na2CO3，CO2的化合价没有发生改变，过氧化钠既是氧化剂，也是还原剂，不符合题意；B氯气使KBr溶液变黄，发生反应2KBrCl2=2KClBr2，Cl元素化合价降低，被还原，符合题意；C乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色，是乙烯与溴发生了加成反应，Br元素化合价降低，Br2被还原，乙烯被氧化，不符合题意；D氯气使AlCl3溶液产生白色沉淀氢氧化铝，反应过程中NH3化合价没有改变，不符合题意。答案选B。2(2017全国28节选)砷(As)是第四周期A族元素，可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物，有着广泛的用途。回答下列问题：(1)画出砷的原子结构示意图 。(2)工业上常将含砷废渣(主要成分为As2S3)制成浆状，通入O2氧化，生成H3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式 2As2S35O26H2O=4H3AsO46S。解析(1)从内向外P的各层电子数依次是2、8、5，砷与磷位于同主族且相邻，砷原子比磷原子多一个电子层，所以从内向外砷的各层电子数分别为2、8、18、5，据此可画出其原子结构示意图。(2)根据得失电子守恒先确定As2S3与O2的化学计量数分别为2、5，再结合元素守恒得出H2AsO4、S和H2O的化学计量数分别为4、6、6。3(2016全国28节选)NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：回答下列问题：(1)NaClO2中Cl的化合价为_3_。(2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式 2NaClO3SO2H2SO4=2ClO22NaHSO4。(3)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为_21_，该反应中氧化产物是_O2_。(4)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为_1.57_g_。(计算结果保留两位小数)解析(1)根据化合物中各元素化合价代数和等于0，计算出NaClO2中氯元素化合价为3。(2)从流程图看出，反应物是氯酸钠、二氧化硫、硫酸，产物为硫酸氢钠、二氧化氯，根据得失电子守恒、原子守恒配平化学方程式：2NaClO3SO2H2SO4=2ClO22NaHSO4。(3)依题意，用含氢氧化钠的双氧水吸收尾气中的二氧化氯，发生反应：2ClO2H2O22OH=2ClOO22H2O，ClO2作氧化剂，H2O2作还原剂，故氧化剂与还原剂的物质的量之比为21，氧化产物为O2。(4)氯气、亚氯酸钠的氧化能力就是得电子能力，得电子数相等时，氧化能力相当。氯气、亚氯酸钠的最终还原产物为氯离子。根据：NaClO2Cl，Cl22Cl，得电子数相等时，存在：NaClO22Cl2，故亚氯酸钠的有效氯含量为1.57。4(2015全国T28节选)二氧化氯(ClO2，黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂。工业上可用KClO3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2，该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为_21_。解析该反应的氧化剂为KClO3，发生变化：KO3O2；还原剂为Na2SO3，发生变化为Na2O3Na2O4，根据得失电子守恒可知n(KClO3)n(Na2SO3)21。R (课堂)知能补漏1突破氧化还原反应的基本知识(1)判断正误，回顾有关氧化还原反应的相关概念。有化合价升降的化学反应一定是氧化还原反应()置换反应全部属于氧化还原反应，因为有单质参加和生成，化合价发生了变化()氧化还原反应一定属于四大基本反应类型()有单质参加或生成的化学反应一定是氧化还原反应()氧化还原反应中，反应物不是氧化剂就是还原剂()在氧化还原反应中，金属单质都做还原剂()化合反应均为氧化还原反应()在氧化还原反应中，非金属单质一定是氧化剂()某元素由化合态转化为游离态时，该元素一定被还原()金属阳离子被还原不一定得到金属单质()(2)根据化合物中各元素化合价代数和等于零的原则，写出括号内相应元素的化合价。NaClO2(Cl：_3_)、ClO2(Cl： 4)、CuCl(Cu：_1_)、N2H4(N：_2_)、NaBH4(B：_3_)、K2Cr2O7、Na2CrO4(Cr：_6_)、H2C2O4(C：_3_)、Na2S2O3(S：_2_)、MnO(OH)2(Mn：_4_)、K2FeO4(Fe：_6_)、CuFeS2(Fe： 2、S：_2_)、LiNH2(N：_3_)、LiCoO2(Co：_3_)。(3)通过以下填空，完成对氧化还原反应各概念的掌握。对于MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O。反应时HCl中氯元素_失去_电子，发生_氧化_反应，是_还原_剂。反应时MnO2中锰元素_得到_电子，发生_还原_反应，是_氧化_剂。该反应的氧化产物是_Cl2_，还原产物是_MnCl2_。(填化学式)反应中，当标准状况下有11.2 L的Cl2生成时，有_1_ mol的HCl被氧化，转移电子数为 NA。用双线桥法标出该反应电子转移的方向和数目。 。2熟记15组物质，掌握常见变化规律氧化剂Cl2O2浓H2SO4HNO3KMnO4(H)、MnO2Fe3KClO3、ClOH2O2对应还原产物ClO2SO2NO或NO2Mn2Fe2ClH2O还原剂I(HI)S2(H2S)CO、CFe2NH3SO2、SOH2O2对应氧化产物I2SCO2Fe3NOSOO23.记清6个“不一定”，以防不慎落陷阱(1)元素由化合态变为游离态不一定被氧化，也可以被还原，如Fe2Fe。(2)得电子难的物质不一定易失电子，如第A族和稀有气体。(3)含最高价态元素的化合物不一定有强氧化性，如H3PO4、SO；而含低价态元素的化合物也可能有强氧化性，如HClO具强氧化性。(4)在氧化还原反应中，一种元素被氧化，不一定有另一种元素被还原，如Cl2H2OHClHClO。(5)有单质参加的反应，不一定是氧化还原反应，如3O22O3。(6)具有还原性物质与具有氧化性物质不一定都能发生氧化还原反应，如SO2与浓H2SO4、Fe3与Fe2不反应。4依据元素的化合价判断物质的氧化性和还原性(1)元素处于最高价的物质具有氧化性，如KMnO4。(2)元素处于最低价的物质具有还原性，如NH3。(3)元素处于中间价态的物质既有氧化性又有还原性，如SO2。(4)反应中元素化合价降低的反应物是氧化剂，该物质具有氧化性；反应中元素化合价升高的反应物是还原剂，该物质具有还原性。B (课后)1(2016上海高考)O2F2可以发生反应：H2S4O2F2SF62HF4O2，下列说法正确的是(D)A氧气是氧化产物BO2F2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14解析H2S中硫元素为2价，生成的SF6中硫元素为6价，O2F2中氧元素为1价，生成的O2中氧元素为0价。所以H2S是还原剂，O2F2是氧化剂，氧气是还原产物，A、B项错误；没有指明外界条件，所以生成4.48 L HF，转移电子数无法计算，C项错误；还原剂与氧化剂的物质的量之比为14，D项正确。2(2018赣州二模)“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4Ag2H2SO2=2Ag2S十2H2O。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(D)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11D银针复原发生的反应可能为3Ag2S2Al=6AgAl2S3解析当银针变黑时，说明Ag被氧化为Ag2S，则说明所检验的物质有毒，故A正确；银针验毒时，Ag化合价升高，被氧化，故B正确；在反应4Ag2H2SO2=2Ag2S2H2O中，氧化产物为Ag2S，还原产物为H2O，两者的物质的量之比为11，故C正确；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3Ag2S2Al6H2O=6Ag十2Al(OH)33H2S，故D错误。3下列生活中常用的食物储存方法中，所加物质不与氧气反应的是(A)ABCD用浸泡过KMnO4溶液的纸张保鲜水果食用油中添加一种酚类物质红酒中添加一定量的SO2食品包装袋中放置还原铁粉解析高锰酸钾具有强氧化性，与氧气不反应，A正确；酚羟基、SO2、还原铁粉均能被氧气氧化，B、C、D错误。4(2018泰安二模)高锰酸钾(KMnO4)是一种常用的氧化剂，不同条件下高锰酸钾可发生如下反应：MnO5e8H=Mn24H2OMnO3e2H2O=MnO24OHMnOe=MnO(溶液绿色)(1)从上述三个半反应中可以看出MnO的还原产物与溶液的_酸碱性_有关。(2)用草酸(H2C2O4)的稀溶液可以洗涤沾在皮肤上的高锰酸钾，其中的变化：H2C2O4CO2。写出该反应的离子方程式： 5H2C2O42MnO6H=2Mn210CO28H2O。(3)将PbO2粉末投入酸性MnSO4溶液中搅拌，溶液变为紫红色。下列说法正确的是_ad_(填字母)。a氧化性强弱：PbO2KMnO4b还原性强弱：PbO2KMnO4c该反应可以用盐酸酸化dPbO2发生还原反应：PbO2SO4H2e=PbSO42H2O(4)用KMnO4可以测定H2O2溶液的有效含量：取15.00 mL某浓度H2O2溶液，逐滴加入0.03 molL1 KMnO4溶液(已酸化)，产生无色气体，至终点时共消耗20.00 mL KMnO4溶液。写出反应的离子方程式 2MnO5H2O26H=2Mn25O28H2O；溶液中c(H2O2)_0.1_molL1；反应中转移的电子数目_0.003_mol。解析(1)由不同条件下高锰酸钾可发生的反应可知，溶液的酸性越强，反应后锰元素的化合价越低，所以高锰酸根离子(MnO)反应后的产物与溶液的酸碱性有关。(2)H2C2O4CO2，C化合价升高，则H2C2O4表现还原性并且呈酸性，MnO被还原的产物应为Mn2，即发生还原反应的离子反应过程为MnOMn2，所以反应的离子方程式为5H2C2O42MnO6H=2Mn210CO28H2O。(3)将PbO2投入酸性MnSO4溶液中搅拌，溶液变为紫红色，证明二者之间发生氧化还原反应生成了含高锰酸根离子的溶液，二氧化铅是氧化剂，硫酸锰是还原剂。根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，即氧化性：PbO2KMnO4，故a正确、b错误；盐酸具有酸性且Cl具有还原性，PbO2能将Cl氧化，所以该反应不能用盐酸酸化，故c错误；二氧化铅是氧化剂，则PbO2发生还原反应生成PbSO4，反应式为PbO2SO4H2e=PbSO42H2O，故d正确。(4)KMnO4与H2O2反应，有气体产生，说明产生氧气，溶液褪色说明KMnO4被还原，再根据电子得失守恒和电荷守恒可写出离子方程式为2MnO5H2O26H=2Mn25O28H2O。根据KMnO4与H2O2反应的离子方程式可知关系式为2MnO5H2O22 mol 5 mol0.03 molL10.02 L n(H2O2)则n(H2O2)1.5103 mol所以c(H2O2)0.1 molL1。由2MnO5H2O26H=2Mn25O28H2O，Mn化合价从7价降低到2价，所以反应中转移电子的物质的量为0.03 molL10.02 L(72)0.003 mol。考点二氧化还原反应规律及应用Z (课前)1(2018北京9)下列实验中的颜色变化，与氧化还原反应无关的是(C)ABCD实验NaOH溶液滴入FeSO4溶液中石蕊溶液滴入氯水中Na2S溶液滴入AgCl浊液中热铜丝插入稀硝酸中现象产生白色沉淀，随后变为红褐色溶液变红，随后迅速褪色沉淀由白色逐渐变为黑色产生无色气体，随后变为红棕色解析C项：向AgCl浊液中滴加Na2S溶液，白色沉淀变成黑色，发生沉淀的转化，反应的离子方程式为2AgClS2=Ag2S2Cl，与氧化还原反应无关。A项：NaOH溶液中滴入FeSO4溶液中，会生成Fe(OH)2白色沉淀，Fe(OH)2被氧化为Fe(OH)3，反应过程中出现灰绿色，最后变为红褐色，与氧化还原反应有关。B项：由于氯水显酸性，先使紫色石蕊溶液变红，后由于HClO具有氧化性，使红色溶液迅速褪色，与氧化还原反应有关。D项：热铜丝插入稀硝酸中发生的反应为3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2 2NO4H2O，NO被氧气氧化生成红棕色的NO2，与氧化还原反应有关。2(2018杭州二模)现有下列三个氧化还原反应：2BZ2=B22Z2A2B2=2A32B2XO10Z16H=2X25Z28H2O根据上述反应，判断下列结论中错误的是(A)A要除去含有A2、Z和B混合溶液中的A2，而不氧化Z和平B，应加入Z2B还原性强弱顺序为A2BZX2CX2是XO的还原产物，B2是B的氧化产物D在溶液中可能发生反应：XO5A28H=X25A34H2O解析根据氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，反应中，氧化性XOZ2；反应中，氧化性B2A3；反应中，氧化性Z2B2，则氧化性由强到弱的顺序是XOZ2B2A3，所以要除去含有A2、Z和B混合溶液中的A2，而不氧化Z和B，应加入B2，故A错误；由、反应中还原性的比较可知，还原性由强到弱顺序是A2、B、Z、X2，故B正确；反应中X的化合价降低，则XO为氧化剂，则X2是XO的还原产物，反应中B发生氧化反应生成B2，即B2是B的氧化产物，故C正确；根据氧化性由强到弱的顺序XOZ2B2A3，所以溶液中XO能氧化A2，发生的反应为XO5A28H=X25A34H2O，故D正确。3已知氧化性Br2Fe3I2，向含有Fe2、Br、I各0.1 mol的溶液中通入Cl2。通入Cl2的体积(标准状况)与溶液中某种离子(用Q表示)的物质的量的关系如图所示，下列说法中正确的是(D)AQ是IBQ是BrCb点时溶液中阴离子只有Cl(不考虑OH)Dab区间的反应：2Fe2Cl2=2Fe32Cl解析根据离子还原性IFe2Br，故首先发生反应：2ICl2=I22Cl，然后发生反应2Fe2Cl2=2Fe32Cl，0.1 mol I完全反应消耗0.05 mol Cl2，Q开始反应时消耗氯气的体积为1.12 L,0.1 mol Fe2完全反应消耗0.05 mol Cl2，此时氯气的体积为2.24 L，所以ab区间的反应：2Fe2Cl2=2Fe32Cl，D正确。Q是Fe2，A、B均错误。b点时溶液中有Cl、Fe3、Br，故C错误。4(新题预测)在复杂体系中，确定化学反应先后顺序有利于解决问题。已知氧化性Fe3Cu2Fe2。若在氯化铁溶液蚀刻铜印刷电路板后所得的溶液里加入过量锌片。下列说法正确的是(B)AFe3首先反应，转化为FeB反应开始时c(Fe2)增大，然后又减小CFe2首先反应，转化为FeD存在反应FeCu2Fe2Cu解析氧化性Fe3Cu2 Fe2，加入过量锌片，Fe3先被还原，但只能生成Fe2，选项A错误；反应开始时锌将Fe3还原产生Fe2，c(Fe2)增大，后Fe2也被锌还原时，c(Fe2)又减小，选项B正确；氧化性Fe3Cu2Fe2，Fe2最后被还原，选项C错误；由于氧化性Fe3Cu2Fe2，Zn与Fe3完全反应生成Fe2后，Cu2发生反应，此时溶液中不存在单质铁，因此不存在反应FeCu2=Fe2Cu，选项D错误。R (课堂)知能补漏基本规律应用(1)性质强弱规律物质氧化性、还原性的强弱取决于元素得失电子的难易程度，与得失电子的数目无关，可从“热冷”(温度)、“浓稀”(浓度)、“易难”(反应条件、剧烈程度)，以及金属活动性顺序表、元素在周期表中的位置、原电池原理、电解池中离子的放电顺序等角度判断；还要学会从化学反应方向的角度判断“剂物”(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)。(2)反应先后规律(3)价态归中规律即同种元素不同价态之间的反应，高价态的元素化合价降低，低价态的元素化合价升高，但升高与降低的化合价不能相交。如：KClO36HCl=3Cl2KCl3H2O，氧化剂KClO3，还原剂HCl，氧化产物Cl2，还原产物Cl2。(4)邻位价态规律氧化还原反应发生时，其价态一般先变为邻位价态如：Cl被氧化成Cl2，而不是更高价态氯元素。S2一般被氧化成S，S单质一般被氧化成SO2。ClO、ClO，作氧化剂时，一般被还原成Cl2，而不是Cl。(5)电子守恒规律对于氧化还原反应的计算，关键是氧化还原反应的实质得失电子守恒，列出守恒关系求解，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。B (课后)1(2018毫州一模)根据表中信息判断，下列选项不正确的是(A)序号反应物产物KMnO4、H2O2、H2SO4K2SO4、MnSO4Cl2、FeBr2FeCl3、FeBr3MnO、ClCl2、Mn2A氧化性由强到弱顺序为MnOCl2Fe3Br2B第组反应从产物结果可以得出还原性顺序：Fe2BrC第组反应中生成1 mol Cl2，转移电子数为2NAD第组反应的其余产物为H2O和O2解析反应中氯气可以氧化Fe2生成Fe3，故氧化性Cl2Fe3，但产物中没有Br2生成，无法判断氧化性Cl2Br2，反应MnO为氧化剂，Cl2为氧化产物，故氧化性MnOCl2Fe3，故A错误；反应中产物为FeCl3、FeBr3，可见先被Cl2氧化的是Fe2，则还原性Fe2Br，故B正确；反应中Mn化合价降低，MnO作氧化剂，氯气为氧化产物，则反应物中含有Cl，生成1 mol Cl2，转移电子为1 mol22 mol，故C正确；反应中Mn化合价降低，则KMnO4为氧化剂，H2O2为还原剂，H2O2被氧化生成氧气，由原子守恒可知，还有水生成，故D正确。2(2018湖南长沙一模)实验室常用NaNO2和NH4Cl反应制取N2。下列有关说法正确的是(D)ANaNO2是还原剂BNH4Cl中N元素被还原C生成1 mol N2时转移6 mol电子D氧化剂和还原剂的物质的量之比是11解析实验室常用NaNO2和NH4Cl反应制取N2，根据氧化还原反应中电子守恒、原子守恒可得化学方程式：NaNO2NH4Cl=N2NaCl2H2O。在该反应中NaNO2中的N元素化合价是3价，反应后变为N2中的0价，化合价降低，得到电子，NaNO2作氧化剂，A错误。在NH4Cl中N元素化合价是3价，反应后变为N2中的0价，化合价升高，失去电子，NH4Cl中的N元素被氧化，B错误。根据化学方程式NaNO2NH4Cl=N2NaCl2H2O可知，每产生1 mol N2转移3 mol电子，C错误。根据化学方程式可知，在该反应中氧化剂NaNO2和还原剂NH4Cl的物质的量之比是11，D正确。3(2018山西师大附中模拟)铅的冶炼过程大致如下：富集：将方铅矿(PbS)进行浮选；焙烧：2PbS3O22PbO2SO2；制粗铅：PbOCPbCO，PbOCOPbCO2。下列说法正确的是(B)A浮选法富集铅矿的过程发生化学变化B将1 mol PbS冶炼成Pb理论上至少需要6 g CC整个冶炼过程中，制取1 mol Pb共转移2 mol电子D方铅矿焙烧的反应中，PbS是还原剂，还原产物只有PbO解析浮选法富集方铅矿的过程中发生物理变化，A错误。由过程中的两个化学方程式叠加可得总化学方程式：2PbOC2PbCO2，PbSPbOC，则将1 mol PbS冶炼成Pb理论上至少需要m(C) mol12 gmol16 g，B正确。PbSPbOSO2，转移6e，PbOPb，转移2e，制取1 mol Pb共转移8 mol e，C错误。焙烧过程中，PbS为还原剂，O2为氧化剂，还原产物为PbO和SO2，D错误。4(2017北京6)二氧化硒(SeO2)是一种氧化剂，其被还原后的单质硒可能成为环境污染物，通过与浓硝酸或浓硫酸反应生成SeO2以回收Se。完成下列填空。(1)Se和浓硝酸反应的还原产物为NO和NO2，且NO和NO2的物质的量之比为11，写出Se和浓硝酸反应的化学方程式： Se2HNO3(浓)=SeO2NONO2H2O。(2)已知：Se2H2SO4(浓)=2SO2SeO22H2O；2SO2SeO22H2O=Se2SO4H。SeO2、H2SO4(浓)、SO2的氧化性由强到弱的顺序是_H2SO4(浓)SeO2SO2_。(3)回收得到的SeO2的含量，可以通过下面的方法测定：SeO2KIHNO3Sel2KNO3H2OI22Na2S2O3=Na2S4O62NaI配平方程式，用单线桥标出电子转移的方向和数目 。(4)实验中，准确称量SeO2样品0.150 0 g，消耗了0.200 0 mo1L1的Na2S2O3溶液25.00 mL，所测定的样品中SeO2的质量分数为_93%_。解析(1)SeSeO2化合价升高4价，HNO3转化为NO和NO2的物质的量比为11时，化合价降低总价为4价，故反应的化学方程式可写为Se2HNO3(浓)=SeO2NONO2H2O。(2)Se2H2SO4(浓)=2SO2SeO23H2O中氧化剂是浓硫酸，氧化产物是SeO2，则氧化性：H2SO4(浓)SeO2；SO2中硫的化合价是4价，处于中间价态，既有氧化性又有还原性，在2SO2SeO22H2O=Se2SO4H中氧化剂是SeO2，SO2作还原剂体现还原性，故氧化性：SeO2SO2。综上所述氧化性：H2SO4(浓)SeO2SO2。(3)SeO2Se，化合价降低4价，2KII2，化合价升高2价，根据化合价升降总数相等和元素守恒，可配平反应方程式：。(4)根据反应、可知，物质转化存在如下关系：SeO22I24Na2S2O3111 g 4 molm(SeO2) 0.200 0 molL10.025 L解得：m(SeO2)0.14 g，样品中SeO2的质量分数为100%93%。考点三氧化还原方程式的配平Z (课前)1(2017新课标卷)重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为FeOCr2O3，还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示：步骤的主要反应为：FeOCr2O3Na2CO3NaNO3Na2CrO4Fe2O3CO2NaNO2上述反应配平后FeOCr2O3与NaNO3的系数比为_27_。解析FeOCr2O3是还原剂，氧化产物为Na2CrO4和Fe2O3，每摩转移7 mol电子，而NaNO3是氧化剂，还原产物为NaNO2，每摩转移2 mol电子，根据电子守恒可知，FeOCr2O3和NaNO3的系数比为27。2配平下列离子方程式：(1)(2017全国改编)草酸钙沉淀经稀硫酸处理后，用KMnO4标准溶液滴定，通过测定草酸的量可间接获知钙的含量，滴定反应为：MnOHH2C2O4Mn2CO2H2O(未配平)。 2MnO5H2C2O46H=2Mn210CO28H2O。(2)(2016天津)酸性条件下，MnO(OH)2将I氧化为I2：MnO(OH)2IHMn2I2H2O(未配平)。 MnO(OH)22I4H=Mn2I23H2O。解析(1)MnO氧化H2C2O4的方程式为故反应离子方程式为2MnO5H2C2O46H=2Mn210CO28H2O。(2)MnO(OH)2氧化I的方程式为故反应的离子方程式为MnO(OH)22I4H=Mn2I23H2O。3(2017北京27)SCR和NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放。(1)SCR(选择性催化还原)工作原理：尿素CO(NH2)2水溶液热分解为NH3和CO2，该反应的化学方程式： CO(NH2)2H2OCO22NH3。反应器中NH3还原NO2的化学方程式： 8NH36NO27N212H2O。当燃油中含硫量较高时，尾气中SO2在O2作用下会形成(NH4)2SO4，使催化剂中毒。用化学方程式表示(NH4)2SO4的形成： 2SO2O24NH32H2O=2(NH4)2SO4。尿素溶液浓度影响NO2的转化，测定溶液中尿素(M60 gmol1)含量的方法如下：取a g尿素溶液，将所含氮完全转化为NH3，所得NH3用过量的v1 mL c1 molL1 H2SO4溶液吸收完全，剩余H2SO4用v2 mL c2 molL1 NaOH溶液恰好中和，则尿素溶液中溶质的质量分数是 。(2)NSR(NOx储存还原)工作原理：NOx的储存和还原在不同时段交替进行，如图a所示。通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx的储存和还原。储存NOx的物质是_BaO_。用H2模拟尾气中还原性气体研究了Ba(NO3)2的催化还原过程，该过程分两步进行，图b表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。第一步反应消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比是_81_。还原过程中，有时会产生笑气(N2O)。用同位素示踪法研究发现笑气的产生与NO有关。在有氧条件下，15NO与NH3以一定比例反应时，得到的笑气几乎都是15NNO。将该反应的化学方程式补充完整：_415NO4NH33O2_15NNOH2O解析根据题意，反应物为H2O和CO(NH2)2，生成物为NH3和CO2，反应条件为加热，结合元素守恒可写出该反应的化学方程式。根据题意，反应物为NH3和NO2，生成物为N2和H2O，反应需在催化剂作用下进行。根据题意，NH3、SO2、O2和H2O反应生成(NH4)2SO4。根据题意，加入硫酸的总物质的量为c1v1103mol，NaOH消耗硫酸的物质的量为mol，因此与NH3反应的硫酸的物质的量为(c1v1103)mol，根据关系式：CO(NH2)22NH3H2SO4，得nCO(NH2)2mol，因此尿素溶液中溶质的质量分数为100%。(2)由图a可以看出NOx在BaO中储存，在Ba(NO3)2中还原，因此储存NOx的物质为BaO。由图b可知，Ba(NO3)2在第一步反应中被H2还原为NH3，根据得失电子守恒，1 mol Ba(NO3)2转化成NH3得到2mol816 mol电子，1 mol氢气失去2 mol电子，因此消耗的氢气与硝酸钡的物质的量之比为81。根据题意，有氧气参与反应，同时根据生成物为15NNO和H2O，可推测出参加反应的15NO与NH3的物质的量之比为11，结合得失电子守恒、原子守恒配平化学方程式。R (课堂)知能补漏1一般氧化还原反应方程式的配平步骤列出元素化合价升高和降低的数值用观察法配平其他各物质的化学计量数2氧化还原反应方程式的配平类型(1)全变从左边配氧化剂、还原剂中某元素化合价全变的，一般从反应物着手配平。如HO3(浓)O2O2H2O，要使得失电子数守恒，必为4HO3(浓)，再配平右边物质的化学计量数。(2)自变从右边配自身氧化还原反应(包括分解、歧化)一般从右边着手配平。如KOH(热、浓)K2K2O3H2O，要使得失电子数守恒，必有2K2K2O3，再配平其他物质的化学计量数。(3)缺项配平法首先明确缺项物质所含元素化合价反应前后未变。否则无法配平。所以先配平含变价元素物质的化学计量数，再根据质量守恒定律确定缺项物质的化学式和化学计量数。缺项物质一般为酸、碱、水，常见的有H2SO4、HCl、KOH、NaOH、H2O等。3书写信息型氧化还原反应化学方程式的步骤(三步法)第1步：根据氧化性、还原性强弱顺序确定氧化性最强的为氧化剂，还原性最强的为还原剂；根据化合价规律和题给信息及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。第2步：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。第3步：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。B (课后)11.76 g铜镁合金完全溶解于50 mL、密度为1.40 gcm3、质量分数为63%的浓硝酸中，得到NO2气体1 792mL(标准状况)，向反应后的溶液中加人适量的1.0 molL1NaOH溶液，恰使溶液中的金属离子全部沉淀。下列说法不正确的是(B)A该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0 molL1B加入NaOH溶液的体积是50 mLC浓硝酸在与合金反应中起了酸性和氧化性的双重作用，起氧化性的硝酸的物质的量为0.08 molD得到的金属氢氧化物的沉淀为3.12 g解析 密度为1.40 gcm3、质量分数为63%的浓硝酸浓度为c molL114.0 molL1，故A正确；1 792 mL NO2的物质的量为0.08 mol，根据N守恒，起氧化性作用的硝酸的物质的量为0.08 mol，故C正确；HNO3到NO2化合价从5价到4价，所以生成0.08 mol的NO2得到0.08 mol的电子，根据得失电子守恒，失去的电子为0.08 mol，因为铜镁合金失去电子得到的金属离子都是2价，所以铜镁合金一共有0.04 mol，沉淀0.04 mol的铜镁合金需要0.08 mol的氢氧化钠，即需要80 mL1.0 molL1的NaOH，故B错误；金属氢氧化物相对于铜镁合金增加的质量恰好是氢氧根的质量，0.08 mol的氢氧化钠，氢氧根的质量为0.08 mol17 gmol11.36 g，所以金属氢氧化物的质量为1.76 g1.36 g3.12 g，故D正确。2(新题预测)羟胺(NH2OH)是一种还原剂，能将某些氧化剂还原。现用25.00 mL 0.049 molL1的羟胺的酸性溶液跟足量的硫酸铁溶液在煮沸条件下反应，生成的Fe2恰好与24.50 mL 0.020 molL1的KMnO4酸性溶液完全作用。已知(未配平)：FeSO4KMnO4H2SO4Fe2(SO4)3K2SO4MnSO4H2O，则在上述反应中，羟胺的氧化产物是(B)AN2BN2OCNODNO2解析由题意知，KMnO4得到的电子数等于NH2OH失去的电子数。设产物中N的化合价为n价。则24.50 mL0.020 molL1525.00 mL0.049 molL1(n1)，解得n1。在四个选项中只有B符合。3某溶液中含NO和Cr2O，现向此溶液中滴入29.00 mL 0.1 molL1的FeSO4溶液，恰好使VOVO2、Cr2OCr3。再滴入2.00 mL 0.020 molL1 KMnO4溶液，又恰好使VO2VO，而Cr3不变，此时MnOMn2，则原溶液中铬元素的质量为(D)A156 mgB234 mgC31.2 mgD46.8 mg解析根据题意Fe2失去的电子数等于VO、Cr2O得到的电子数之和，而VO得到的电子数等于MnO得到的电子数，设原溶液中铬元素的质量为m，则29.00103 L0.1 molL1132.00103 L0.020 molL15，m0.046 8 g46.8 mg。4已知工业盐中含有NaNO2，外观和食盐相似，有咸味，人若误食会引起中毒，致死量为0.30.5 g。已知NaNO2能发生如下反应(方程式已配平)：2NOxIyH=2NOl2zH2O，请回答下列问题：(1)上述反应中，x_2_，y_4_，z_2_，氧化剂是_NO_。(2)某工厂废弃液中含有2%5%的NaNO2，直接排放会造成水污染，但加入下列物质中的某一种就能使NaNO2转化为不引起污染的N2，该物质是_D_。ANaClBKMnO4C浓硫酸DNH4Cl(3)饮用水中的NO对人类健康会产生危害，为了降低饮用水中NO的浓度，某饮用水研究人员提出，在碱性条件下用铝粉将NO还原为N2，请配平化学方程式：Al=_NaAlO2_若反应过程中转移0.5 mol电子，则生成标准状况下的N2体积为。解析(1)反应中由碘原子守恒可知x2，由电荷守恒可计算y4，由氢原子守恒可知z2，该反应中氮元素的化合价降低，则NO为氧化剂。(2)因NaNO2转化为不引起污染的N2的过程中N的化合价降低，另一物质化合价必升高，物质具有还原性，只有NH4Cl符合。(3)由信息可知，生成氮气，碱性条件下还生成NaAlO2，铝元素化合价升高，被氧化，氮元素化合价降低，被还原，由电子守恒和原子守恒可知，反应为10Al6NaNO34NaOH=10NaAlO23N22H2O。若反应过程中转移0.5 mol电子，则生成标准状况下的N2体积为0.5 mol22.4 Lmol11.12 L。