点评: 本题考查学生氧化还原反应中的基本概念以及有关计算知识,属于知识的迁移应用题,难度中等.
9.向VmLFeBr2溶液中缓慢通入amolCl2,结果溶液中有50% 的Br﹣被氧化为溴单质,则原FeBr2溶液的物质的量浓度为( ) A. C.
mol/L B. mol/L D.
mol/L mol/L
考点: 氧化还原反应的计算.
分析: 由方程式可知,还原性Fe>Br,故氯气先氧化Fe,而溶液中50%的Br氧化
﹣2+2+
为Br2,说明Fe完全氧化,设FeBr2的物质的量为x,则n(Fe)=x mol,n(Br)=2x mol,参加反应的n(Br)=2xmol×50%=xmol,根据电子转移守恒列方程计算x值,再根据c=计算.
解答: 解:由方程式可知,还原性Fe>Br,故氯气先氧化Fe,而溶液中50%的Br
﹣2+2+
氧化为Br2,说明Fe完全氧化,设FeBr2的物质的量为x,则n(Fe)=x mol,n(Br)
﹣
=2x mol,参加反应的n(Br)=2xmol×50%=xmol,根据电子转移守恒,有xmol×1+xmol×1=amol×2,解得x=a mol,所以原FeBr2溶液的物质的量浓度为故选A.
点评: 本题考查氧化还原反应的计算,难度中等,根据是判断还原性Fe>Br,通入的Cl2后发生反应有先后顺序,注意电子转移守恒的应用.
10.单质硫在NaOH的热溶液中发生歧化反应:3S+6NaOH→2Na2S+Na2SO3+3H2O,若硫过量,进一步生成Na2Sx(x≤5)和Na2S2O3,将2.56g硫与含0.06molNaOH的热溶液充分反应恰好生成amolNa2S3和bmol Na2S2O3,再加入足量NaClO﹣NaOH的混合溶液,硫元素全部转化为Na2SO4,转移电子n mol,则以下正确的是( ) A. a=2b B. 2a=b C. n=0.48 D. b=0.02
考点: 氧化还原反应的计算. 分析: 2.56g硫单质的物质的量为:
=0.08mol;同一氧化还原反应中转移电子数相
2+
﹣
﹣
2+
﹣
2+
﹣
2+
﹣
2+
﹣
=mol/L,
等,且反应前后各元素的原子个数相等,根据电子守恒和质量守恒定律进行计算. 解答: 解:2.56g硫单质的物质的量为:
=0.08mol,将0.08mol单质硫与含0.06mol
NaOH的热溶液充分反应恰好生成a mol Na2Sx和b mol Na2S2O3,根据硫原子、Na原子守恒和转移电子守恒得:2a+2b=0.06、ax+2b=0.08、2a=2×b×,解得:x=3、a=0.02、b=0.01,所以A正确、BD错误;
再加入足量NaClO、NaOH的混合溶液,硫元素全部转化为Na2SO4,转移电子n mol,实际上转移电子总数为硫单质转化为硫酸根离子失去的电子数,n=0.08mol×(6﹣0)=0.48mol,故C正确; 故选AC.
点评: 本题考查了氧化还原反应的计算,根据氧化还原反应中原子守恒、转移电子相等进行计算即可,注意硫代硫酸钠中其中一个硫原子的化合价为﹣2价,可以采用平均化合价的方法判断硫代硫酸钠中硫元素的化合价,硫元素的平均化合价为+2价,为易错点.
11.6.4g铜与过量硝酸(8mol/L,50mL)充分反应,硝酸的还原产物为NO和NO2,反应
+
后溶液中含有H 0.05mol.(假定反应前后溶液体积不变),下列说法不正确的是( ) A. NO与NO2的物质的量之比为1:5
﹣
B. 反应后溶液中所含NO3的物质的量浓度为0.5 mol/L C. 被还原的硝酸的物质的量为0.15 mol
D. 上述过程转移电子总的物质的量为0.2 mol
考点: 氧化还原反应的计算.
分析: A、铜元素失电子,被还原硝酸中的氮元素得电子,根据电子守恒和元素守恒来计算即可;
B、铜与过量硝酸反应,反应后溶液中的溶质是硝酸和硝酸铜,根据硝酸中NO3和H、硝
﹣﹣2++2+
酸铜中NO3和Cu的关系式,由H、Cu的量计算NO3的物质的量,进而计算浓度; C、被还原的硝酸的物质的量=总物质的量﹣剩余的硝酸﹣显示酸性的硝酸的物质的量; D、根据电子守恒计算转移电子的物质的量. 解答: 解:A、6.4gCu的物质的量为:
+
﹣
﹣
+
=0.1mol,Cu对应的NO3为0.2mol,即
2+
﹣
为显示酸性的硝酸;H对应的NO3为0.05mol,即剩余的硝酸;被还原的硝酸的物质的量=总物质的量﹣剩余的硝酸﹣显示酸性的硝酸的物质的量=0.05L×8mol/L﹣0.05mol﹣
0.2mol=0.15mol,设NO与NO2的物质的量分别是x、y,所有的铜失电子,共失电子是0.1mol×2=0.2mol,根据电子守恒:0.2=3x+y,根据N元素守恒,则x+y=0.15,联立两个方程,解得x=0.025mol,y=0.125mol,所以NO与NO2的物质的量之比为1:5,故A正确; B、6.4gCu的物质的量为:
﹣
=0.1mol,Cu对应的NO3为0.2mol,H对应的NO3
﹣
﹣
2+
﹣
+
为0.05mol,则此时溶液中含有NO3的物质的量为0.25mol,反应后溶液中所含NO3的物
=5mol/L,故B错误;
﹣
质的量浓度为
2+
C、Cu对应的NO3为0.2mol,即为显示酸性的硝酸;H对应的NO3为0.05mol,即剩余的硝酸;被还原的硝酸的物质的量=总物质的量﹣剩余的硝酸﹣显示酸性的硝酸的物质的量=0.05L×8mol/L﹣0.05mol﹣0.2mol=0.15mol,所以被还原的硝酸的物质的量为0.15 mol,故C正确;
D、6.4g铜与过量硝酸(8mol/L,50mL)充分反应,所有的铜失电子,共失电子是0.1mol×2=0.2mol,所以转移电子总的物质的量为0.2 mol,故D正确. 故选B.
点评: 本题考查的是硝酸的性质及守恒法的运用,守恒有原子守恒、电荷守恒、质量守恒、得失电子守恒,在做题时要灵活运用,不能生搬硬套. 12.将1.28g铜粉与一定量浓硝酸反应,当铜粉完全作用时,收集到气体1.12L(标准状况),则所消耗硝酸的物质的量为( )
A. 0.08mol B. 0.09mol C. 0.11mol D. 0.12mol
+
﹣
考点: 氧化还原反应的计算;硝酸的化学性质. 专题: 守恒法.
分析: 铜和硝酸反应,随着浓度的减少,硝酸的还原产物的价态越低,铜和浓硝酸反应生成NO2,而与稀硝酸反应时则生成NO,故生成的气体有NO2和NO,根据混合气体的物质的量可得被还原的硝酸的物质的量,根据生成硝酸铜的物质的量可知表现酸性的硝酸的物质的量,以此计算反应消耗的硝酸的物质的量.
解答: 解:铜和硝酸反应,随着浓度的减少,硝酸的还原产物的价态越低,铜和浓硝酸反应生成NO2,而与稀硝酸反应时则生成NO,故生成的气体有NO2和NO,则n(NO2)+n(NO)=n(Cu)=
=0.05mol,即被还原的硝酸的物质的量为0.05mol, =0.02mol,则生成n(Cu(NO3)2)=0.02mol,
可知表现酸性的硝酸的物质的量为0.02mol×2=0.04mol,
则参加反应的硝酸的物质的量为:0.05mol+0.04mol=0.09mol. 故选B.
点评: 本题考查化学方程式的计算,难度不大,注意浓硝酸和稀硝酸的性质的不同,明确二氧化氮或一氧化氮和硝酸的关系以及铜与硝酸(表现酸性)的关系式是解本题的关键.
13.已知Cu2S与某浓度的硝酸反应时,生成硝酸铜和硫酸,若反应中Cu2S与HNO3的物质的量之比为2:13,则该反应的还原产物为( ) A. N2O B. NO C. NO2 D. N2O3
考点: 氧化还原反应的计算. 专题: 氧化还原反应专题.
分析: Cu2S与某浓度的硝酸反应时,生成硝酸铜和硫酸,则Cu和S的化合价升高,N元素的化合价降低,根据氧化还原反应中电子守恒来计算.
解答: 解:Cu2S与某浓度的硝酸反应时,生成硝酸铜和硫酸,则Cu和S的化合价升高,N元素的化合价降低,反应中Cu2S与HNO3的物质的量之比为2:13,根据Cu元素守恒,所以生成硝酸铜是4mol,有8mol硝酸表现酸性,设该反应的还原产物中N的化合价是+x,根据得失电子守恒:4+2[6﹣(﹣2)]=(13﹣8)(5﹣x),解得x=1, 故选A. 点评: 本题考查学生氧化还原反应中电子守恒的计算知识,注意知识的归纳和梳理是关键,难度不大.
14.某温度下,将Cl2通入氢氧化钾溶液中,反应后得到KCl、KClO、KClO3的混合溶液,经测定ClO与ClO
﹣
离子的物质的量之比是1:2,则Cl2与氢氧化钾反应时,被还原的
氯元素和被氧化的氯元素的物质的量之比为( ) A. 2:3 B. 4:3 C. 10:3 D. 11:3
考点: 氧化还原反应的计算. 专题: 计算题.
分析: Cl2生成ClO、ClO3化合价升高,是被氧化的过程,而Cl2生成NaCl是化合价降
﹣
低被还原的过程,氧化还原反应中氧化剂和还原剂之间得失电子数目相等,根据ClO与ClO3
﹣
﹣
﹣
的物质的量浓度之比可计算出失去电子的总物质的量,进而可计算得到电子的总物质的量;再根据氯元素被还原生成KCl的化合价变化为1计算出被还原的氯元素的物质的量,最后计算出被还原的氯元素和被氧化的氯元素的物质的量之比.
解答: 解:Cl2生成ClO与ClO3是被氧化的过程,化合价分别由0价升高为+1价和+5价,
经测定ClO和ClO3物质的量之比为1:2,
﹣﹣
则可设ClO为1mol,ClO3为2mol,被氧化的氯元素的物质的量为:1mol+2mol=3mol, 根据化合价变化可知,反应中失去电子的总物质的量为:1mol×(1﹣0)+2mol×(5﹣0)=11mol, 氧化还原反应中得失电子数目一定相等,则该反应中失去电子的物质的量也是11mol, Cl2生成KCl是被还原的过程,化合价由0价降低为﹣1价, 则被还原的Cl的物质的量为:
=11mol,
﹣
﹣
﹣
﹣
所以被还原的氯元素和被氧化的氯元素的物质的量之比为11mol:3mol=11:3, 故选D.
点评: 本题考查氧化还原反应的计算,题目难度中等,注意掌握氧化还原反应的实质、特征,能够根据化合价变化判断得失电子总数,明确电子守恒在化学计算中的应用方法.
15.硫酸铵在强热条件下分解,生成氨、二氧化硫、氮气和水.反应中生成的氧化产物和还原产物的物质的量之比是( )
A. 1:3 B. 2:3 C. 1:1 D. 4:3
考点: 氧化还原反应的计算;铵盐. 专题: 氧化还原反应专题.
分析: 还原剂对应的产物是氧化产物,氧化剂对应的产物是还原产物,先根据氧化还原反应中得失电子数相等配平方程式,再确定氧化产物和还原产物的物质的量之比.
解答: 解:该反应中,NH4→N2,氮元素的化合价由﹣3价→0价,失电子化合价升高,
2﹣
硫酸铵是还原剂,氮气是氧化产物,一个铵根离子失去3个电子;SO4→SO2,硫元素的化合价由+6价→+4价,得电子化合价降低,硫酸铵是氧化剂,二氧化硫是还原产物,一个硫酸根离子得到2个电子,其最小公倍数是6,其它元素根据原子守恒配平该方程式,方程式为
3(NH4)2SO4
4NH3↑+3SO2↑+N2↑+6H2O,所以氧化产物和还原产物的物质的量
+
之比=1:3,故选A.
点评: 本题考查了氧化还原反应中氧化产物和还原产物的关系,难度 不大,能正确判断氧化产物和还原产物是解本题的关键.
二、填空题(共5小题)(除非特别说明,请填准确值) 16.(1)在3Cu+8HNO3(稀)═3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O反应中, HNO3 是氧化剂; Cu 是还原剂;被还原的HNO3与参加反应的HNO3物质的量之比是 1:4 ;若有1molCu被氧化,则被还原的硝酸质量为 42 g;若参加反应的硝酸为1.6mol,则放出气体的体积(在标准状况下)为 8.96 L.
将下面的反应用单线桥或双线桥法标出电子转移的方向和数目:3Cu+8HNO3(稀)═3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
已知Fe的氧化性强于I2,请你从所给试剂中选择所需试剂,设计一个实验加以证明.(提示:请写出实验步骤、现象及结论)
①FeCl3溶液 ②碘水 ③KI溶液 ④稀H2SO4 ⑤淀粉溶液 Ⅰ所需试剂编号 ①③⑤
Ⅱ实验步骤、现象及结论 取少量FeCl3溶液于洁净试管中,依次加入KI溶液和淀粉溶液,3+振荡,若溶液变蓝,证明Fe的氧化性强于I2 .
考点: 氧化还原反应的计算. 专题: 氧化还原反应专题.
分析: (1)3Cu+8HNO3(稀)═3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O中,Cu元素的化合价升高,N元素的化合价降低,以此来解答;
选取含有Fe和I的试剂,若能生成I2,则能使淀粉溶液变蓝.
解答: 解:3Cu+8HNO3(稀)═3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O中,Cu元素的化合价升高,Cu为还原剂,N元素的化合价降低,HNO3为氧化剂,由反应可知8molHNO3反应只有2mol作氧化剂,被还原的HNO3与参加反应的HNO3物质的量之比是1:4,从反应中看出3molCu和8mol硝酸反应,有6mol硝酸被还原,质量m=×2mol×63g/mol=42g, 3Cu+8HNO3(稀)═3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 8mol 44.8L 1.6mol V V=
=8.96L,
3+
﹣
3+
反应3Cu+8HNO3(稀)═3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O中Cu失电子,硝酸得电子,用双线
桥表示为,用单线桥表示为
,
故答案为:HNO3;Cu;1:4;42;8.96;
;
;
﹣3+
选取含有Fe和I的试剂,若能生成I2,则能使淀粉溶液变蓝,所以选取①FeCl3溶液③KI溶液⑤淀粉溶液,取少量FeCl3溶液于洁净试管中,依次加入KI溶液和淀粉溶液,振荡,
3+
若溶液变蓝,证明Fe的氧化性强于I2.
故答案为:①③⑤;取少量FeCl3溶液于洁净试管中,依次加入KI溶液和淀粉溶液,振
3+
荡,若溶液变蓝,证明Fe的氧化性强于I2.