2021高考化学苏教版一轮（江苏专用）教师用书：专题2 第5讲 氧化还原反应的计算及方程式的配平 WORD版含答案.docx

1、第5讲氧化还原反应的计算及方程式的配平目标要求掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算。1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的电子总数与还原剂失去的电子总数相等，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，只要把物质分为始态和终态，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。2守恒法解题的思维流程(1)找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。(2)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)。(3)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

2、)n(还原剂)变价原子个数化合价变化值(高价低价)。题组一确定元素价态或物质组成1现有24 mL浓度为0.05 molL1的Na2SO3溶液恰好与20 mL浓度为0.02 molL1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()A2 B3 C4 D5答案B解析题目中指出被还原的物质是Cr，则得电子的物质必是K2Cr2O7，失电子的物质一定是Na2SO3，其中S元素的化合价从46；而Cr元素的化合价将从6n(设化合价为n)。根据氧化还原反应中得失电子守恒规律，有0.05 molL10.024 L(64)0.02 molL1

3、0.020 L2(6n)，解得n3。2Na2Sx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116，则x的值为()A2 B3 C4 D5答案D解析本题考查在氧化还原反应中利用得失电子守恒进行相关的计算。xNa2O4NaONa得关系式1x162，x5。题组二多步反应得失电子守恒问题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

4、生变化的元素得电子数目和失电子数目。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(均已折算为标准状况)，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()A8.64 B9.20 C9.00 D9.44答案B解析反应流程为x g17.02 gm(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)1210.46 mol所以x g17.02 g0.46 mol17 gmol19.20 g。4足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O

5、4、NO的混合气体，将这些气体与1.68 L O2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5 molL1 NaOH溶液至Cu2恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是()A60 mL B45 mL C30 mL D15 mL答案A解析由题意可知，HNO3，则Cu失去的电子数与O2得到的电子数相等。即n(Cu)2n(O2)20.15 mol。根据质量守恒及NaOH和Cu(NO3)2的反应可得关系式：n(NaOH)2nCu(NO3)22n(Cu)0.3 mol，则V(NaOH)0.06 L60 mL。1氧化还原方程式配平的基本原则2氧化还原方程式配平的一般

6、步骤示例配平化学方程式：H2SHNO3SNOH2O分析配平步骤如下第一步：标变价，H2 OH2O第二步：列得失，H2HO3 失去2e得到(52)e O第三步：求总数，从而确定氧化剂(或还原产物)和还原剂(或氧化产物)的化学计量数。H2HO3失去2e3 得到3e2 O故H2S的化学计量数为3，HNO3的化学计量数为2。第四步：配系数，先配平变价元素，再利用原子守恒配平其他元素。3H2S2HNO3=3S2NO4H2O第五步：查守恒，其他原子在配平时相等，最后利用O原子守恒来进行验证。题组一正向配平类1_KI_KIO3_H2SO4=_I2_K2SO4_H2O答案5133332_MnO_H_Cl=_M

7、n2_Cl2_H2O答案21610258题组二逆向配平类3_S_KOH=_K2S_K2SO3_H2O答案362134_P4_KOH_H2O=_K3PO4_PH3答案293355_(NH4)2Cr2O7=_N2_Cr2O3_H2O答案1114题组三缺项配平类6_ClO_Fe(OH)3_=_Cl_FeO_H2O答案324OH3257_MnO_H2O2_=_Mn2_O2_H2O答案256H2588_Mn2_ClO_H2O=_MnO2_Cl2_答案524518H9某高温还原法制备新型陶瓷氮化铝(AlN)的反应体系中的物质有：Al2O3、C、N2、AlN、CO。请将AlN之外的反应物与生成物分别填入以下

8、空格内，并配平。=AlN答案Al2O33CN223CO解析根据氮元素、碳元素的化合价变化，N2是氧化剂，C是还原剂，AlN为还原产物，CO为氧化产物。配平的基本技能(1)全变从左边配：氧化剂、还原剂中某元素化合价是全变的，一般从左边反应物着手配平。(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。(3)缺项配平法：先将得失电子数配平，再观察两边电荷。若反应物这边缺正电荷，一般加H，生成物一边加水；若反应物这边缺负电荷，一般加OH，生成物一边加水，然后进行两边电荷数配平。(4)当方程式中有多个缺项时，应根据化合价的变化找准氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。12019江苏

9、，16(1)(3)(1)N2O的处理。N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物，用特种催化剂能使N2O分解。NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O的化学方程式为_。答案2NH32O2N2O3H2O(3)在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成Cl和NO，其离子方程式为_。答案3HClO2NOH2O=3Cl2NO5H22018江苏，20(3)(4)NOx(主要指NO和NO2)是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。(3)用酸性(NH2)2CO水溶液吸收NOx，吸收过程中存在HNO2与(NH2)2CO生成N2和CO2的反应。写出该反应的化学方程式：_。(4)在有氧条件

10、下，新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2。NH3与NO2生成N2的反应中，当生成1 mol N2时，转移的电子数为_mol。答案(3)2HNO2(NH2)2CO=2N2CO23H2O(4)解析(3)由题给信息可知，反应物为HNO2、(NH2)2CO，生成物为CO2和N2，根据氧化还原反应方程式的配平方法可写出该反应的化学方程式为2HNO2(NH2)2CO=2N2CO23H2O。(4)NH3中N的化合价为3，NO2中N的化合价为4，N2中N的化合价为0，每生成1 mol N2，被氧化的N的物质的量为 mol，因此每生成1 mol N2转移的电子数为 mol。32017江苏，18(1)碱式

11、氯化铜是重要的无机杀菌剂，有多种制备方法方法1：4550 时，向CuCl悬浊液中持续通入空气得到Cu2(OH)2Cl23H2O，该反应的化学方程式为_。方法2：先制得CuCl2，再与石灰乳反应生成碱式氯化铜。Cu与稀盐酸在持续通入空气的条件下反应生成CuCl2，Fe3对该反应有催化作用，其催化原理如图所示。M的化学式为_。答案4CuClO28H2O2Cu2(OH)2Cl23H2OFe2解析反应物为CuCl、O2和H2O，生成物为Cu2(OH)2Cl23H2O，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式。由图示CuMCu2M，说明Cu被M氧化；MO2HMH2O，说明M被氧化为M，说明M价态高，由题

12、给信息“Fe3对该反应起催化作用”，M为Fe3，M为Fe2。42017江苏，19(2)NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和O2，该反应的化学方程式为_。HNO3也能氧化Ag，从反应产物的角度分析，以HNO3代替NaClO的缺点是_。答案4Ag4NaClO2H2O=4AgCl4NaOHO2会释放出氮氧化物(或NO、NO2)，造成环境污染52015江苏，18(4)软锰矿(主要成分MnO2，杂质金属元素Fe、Al、Mg等)的水悬浊液与烟气中SO2反应可制备MnSO4H2O，反应的化学方程式为MnO2SO2=MnSO4。准确称取0.171 0 g MnSO4H2O样品置于锥形瓶中，加入

13、适量H3PO4和NH4NO3溶液，加热使Mn2全部氧化成Mn3，用c(Fe2)0.050 0 molL1的标准溶液滴定至终点(滴定过程中Mn3被还原为Mn2)，消耗Fe2溶液20.00 mL。计算MnSO4H2O样品的纯度(请给出计算过程)。答案n(Fe2)0.050 0 molL11.00103 mol根据反应：Mn3Fe2=Fe3Mn2n(Mn2)n(Fe2)1.00103 molm(MnSO4H2O)1.00103 mol169 gmol10.169 gMnSO4H2O样品的纯度为100%98.8%。62014江苏，19(1)实验室从含碘废液(除H2O外，含有CCl4、I2、I等)中回收

14、碘，其实验过程如下：向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液，将废液中的I2还原为I，其离子方程式为_；该操作将I2还原为I的目的是_。答案SOI2H2O=2ISO2H使CCl4中的碘进入水层基础知识训练一、单项选择题1(2020长春模拟)下列颜色变化与氧化还原反应无关的是()A将乙醇滴入酸性K2Cr2O7溶液中，溶液由橙色变为绿色B将SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液中，溶液红色褪去C将H2C2O4溶液滴入酸性KMnO4溶液中，溶液紫色褪去D将新制氯水滴入紫色石蕊溶液中，溶液先变红色后褪色答案B解析A项，溶液变为绿色是因为乙醇将Cr2O中6价的铬还原为3价铬，是氧化还原反应；B项，SO22Na

15、OH=Na2SO3H2O没有元素发生化合价变化，不属于氧化还原反应；C项，H2C2O4中3价的碳将MnO中7价的锰还原为Mn2，属于氧化还原反应；D项，利用了氯水中的次氯酸氧化有机色质，属于氧化还原反应。2下列反应中，CO2作氧化剂的是()ACO2被过氧化钠固体吸收，有氧气生成B镁条在CO2中燃烧，有黑色固体生成C将足量CO2通入氨水中，有碳酸氢铵生成D将CO2通入硅酸钠溶液中，有白色浑浊物生成答案B解析A项，CO2被过氧化钠固体吸收，反应中过氧化钠既是氧化剂又是还原剂，错误；B项，镁在CO2中燃烧，生成碳和氧化镁，其中二氧化碳是氧化剂，镁是还原剂，正确；C项，将足量CO2通入氨水中，生成碳酸

16、氢铵，没有元素化合价变化，错误；D项，将CO2通入硅酸钠溶液中产生硅酸白色沉淀，为复分解反应，错误。3宋代著名法医学家宋慈的洗冤集录中有“银针验毒”的记载，“银针验毒”的原理是4Ag2H2SO2=2X2H2O。下列说法正确的是()AX的化学式为AgSB银针验毒时，空气中氧气失去电子C反应中Ag和H2S均是还原剂D每生成1 mol X，反应转移2 mol e答案D解析根据原子守恒，X的化学式为Ag2S，A项错误；银针验毒时，氧元素化合价降低，空气中氧气得到电子，B项错误；反应中Ag是还原剂，氧气是氧化剂，H2S既不是氧化剂又不是还原剂，C项错误；银的化合价升高1，每生成1 mol X，反应转移2

17、 mol e，D项正确。4(2020合肥一中模拟)科学家发现了利用泪液来检测糖尿病的方法，其原理是用氯金酸钠(NaAuCl4)溶液与溶液中的葡萄糖发生反应生成纳米金单质颗粒(直径为2060 nm)。下列有关说法错误的是()A氯金酸钠中金元素的化合价为3B葡萄糖具有还原性C检测时，NaAuCl4发生氧化反应D纳米金单质颗粒分散在水中所得的分散系能产生丁达尔效应答案C5(2019山东烟台期中)某离子反应涉及H2O、ClO、NH、H、N2、Cl六种微粒，其中c(NH)随着反应的进行逐渐减小，下列判断错误的是()A氧化产物是N2B消耗1 mol氧化剂，转移电子2 molC反应后溶液的酸性明显减弱D氧化

18、剂与还原剂的物质的量之比为32答案C解析根据题意知，c(NH)随反应进行逐渐减小，则NH为反应物，N2为生成物，氮元素的化合价由3升高为0；根据氧化还原反应中元素化合价有升必有降可知，ClO为反应物，作氧化剂，Cl为生成物，氯元素的化合价由1降低为1，则离子方程式为3ClO2NH=3H2O2HN23Cl。由反应的方程式可知，NH是还原剂，N2是氧化产物，A项正确；由上述分析可知消耗1 mol氧化剂，转移电子2 mol，B项正确；反应后生成H，即溶液酸性明显增强，C项错误；由离子方程式可知，氧化剂与还原剂的物质的量之比为32，D项正确。6(2019青岛二中期中)将0.1 mol Cl2通入100

19、 mL含等物质的量的HBr与H2SO3的混合溶液中，有一半的HBr被氧化，则下列说法正确的是()A物质的还原性：HBrH2SO3HClBHBr与H2SO3的物质的量浓度均为0.6 molL1C通入0.1 mol Cl2发生反应的离子方程式为5Cl24H2SO32Br4H2O=4SOBr210Cl16HD若再通入0.05 mol Cl2，恰好能将HBr和H2SO3完全氧化答案C解析因反应H2SO3Br2H2O=H2SO42HBr知还原性：H2SO3HBr。0.1 mol Cl2通入100 mL含等物质的量的HBr与H2SO3的混合溶液中，有一半的HBr被氧化，设HBr的物质的量为x，由得失电子守

20、恒可知，0.1 mol2x0.51x(64)，解得x0.08 mol。由上述分析可知，A项错误；根据上述计算，HBr的物质的量为0.08 mol，溶液的物质的量浓度为0.8 molL1，B项错误；通入0.1 mol Cl2发生反应的离子方程式为5Cl24H2SO32Br4H2O=4SOBr210Cl16H，C项正确；由上述分析可知，还有0.04 mol HBr未被氧化，则再通入0.02 mol Cl2，恰好能将HBr和H2SO3完全氧化，D项错误。7(2020武汉月考)某强氧化剂XO(OH)被Na2SO3还原。如果还原2.4103 mol XO(OH)，需用30 mL 0.2 molL1的Na

21、2SO3溶液，那么X元素被还原后的价态是()A2 B1 C0 D1答案C解析XO(OH)中X的化合价是5，Na2SO3中S的化合价从4升高到6，设X元素被还原后的化合价为a，根据氧化还原反应中化合价升降必相等：2.4103(5a)0.20.03(64)，解得a0。8若(NH4)2SO4在强热时分解的产物是SO2、N2、NH3和H2O，则该反应中化合价发生变化和未发生变化的N原子数之比为()A14 B12 C21 D41答案B解析反应方程式是3(NH4)2SO43SO2N24NH36H2O，该方程式中铵根离子和氨气分子中氮原子的化合价都是3价，化合价不变，则该反应中化合价发生变化和未发生变化的N

22、原子数之比为(12)(41)12。二、不定项选择题9向硫酸酸化的NaI溶液中逐滴加入NaBrO3溶液，当加入2.6 mol NaBrO3 时，测得反应后溶液中溴和碘的存在形式及物质的量分别为：粒子I2Br2IO物质的量/mol0.51.3针对上述反应，下列说法正确的是()ANaBrO3是氧化剂B氧化产物只有I2C该反应共转移电子的物质的量是12 molD参加反应的NaI为3 mol答案AD解析NaBrO3中溴元素由5价被还原生成0价，则NaBrO3是氧化剂，A正确；NaI中1价碘离子被氧化生成0价的I2和5价的IO，则氧化产物为I2和IO，B错误；2.6 mol NaBrO3反应转移的电子为2

23、.6 mol(50)13 mol，C错误；根据电子守恒，生成IO的物质的量为2 mol，根据碘原子守恒可知，参加反应的NaI的物质的量为n(IO)2n(I2)2 mol0.5 mol23 mol，D正确。10(2020广东质检)向含有Fe2、I、Br的溶液中通入适量氯气，溶液中各种离子的物质的量变化如下图所示。下列有关说法不正确的是()A线段BC代表Fe3物质的量的变化情况B原混合溶液中c(FeBr2)6 molL1C当通入Cl2 2 mol时，溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe22I2Cl2=2Fe3I24ClD原溶液中n(Fe2)n(I)n(Br)113答案BD解析根据还原性：BrFe2

24、I，线段AB代表I物质的量的变化情况，线段BC代表Fe3物质的量的变化情况，线段DE代表Br物质的量的变化情况，A项正确；溶液体积未知，无法计算浓度，B项错误；当通入2 mol Cl2时，溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe22I2Cl2=2Fe3I24Cl，C项正确；根据三段消耗氯气的量可知，原溶液中n(Fe2)n(I)n(Br)213，D项错误。11实验室制备NaClO2的装置如下图，其中C装置内生成ClO2，下列说法正确的是()A实验开始时，应打开分液漏斗的活塞及弹簧夹乙，关闭弹簧夹甲B可用98.3%硫酸代替75%硫酸CH2O2是制备 NaClO2反应的还原剂DF中的试剂可用饱和Ca(O

25、H)2溶液答案C解析A项，C装置中的竖直玻璃管用于平衡系统的气压并可防止堵塞。实验开始时，应打开弹簧夹甲，错误；B项，98.3%硫酸中硫酸大多以分子的形式存在，不能电离出氢离子，其与亚硫酸钠反应较慢，不能用其代替75%的硫酸，错误；C项，C中产生的ClO2通入D中后与H2O2反应生成NaClO2时，氯元素的化合价降低，被还原，故H2O2是还原剂，正确；D项，饱和Ca(OH)2溶液的浓度较低，无法充分吸收尾气中的二氧化硫和二氧化氯，错误。12钼(Mo)的主要用途是制造特种钢，用CO还原MoO3(白色粉末，加热时变黄)制备单质Mo的装置如图所示，下列说法正确的是()A装置中盛有饱和碳酸钠溶液，装置

26、中盛有浓硫酸，均起到净化CO2的作用B装置中的稀盐酸可用稀硫酸代替，石灰石可用碳酸钠粉末代替C装置的作用是制备CO，装置的作用是CO还原MoO3D装置能达到检验MoO3是否被CO还原的目的答案C解析选项A，稀盐酸与碳酸钙反应制备的CO2中含HCl杂质，除去HCl杂质，用饱和NaHCO3溶液，而不是饱和Na2CO3溶液，错误；选项B，启普发生器中的固体反应物不能呈粉末状，错误；选项C，装置中CO2与炽热的C反应生成CO，装置中CO与MoO3发生氧化还原反应，正确；选项D，装置中未反应的CO2也能使装置中的澄清石灰水变浑浊，错误。三、非选择题13按要求回答下列问题：(1)湿法制备高铁酸钾(K2Fe

27、O4)的反应体系中有六种粒子：Fe(OH)3、ClO、OH、FeO、Cl、H2O。写出并配平湿法制高铁酸钾反应的离子方程式：_。每生成1 mol FeO转移_mol电子，若反应过程中转移了0.3 mol电子，则还原产物的物质的量为_mol。低温下，在高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾(K2FeO4)，原因是_。(2)工业上从海水中提取单质溴可采用如下方法：向海水中通入Cl2将海水中溴化物氧化，其离子方程式为_。向上述混合液中吹入热空气，将生成的溴吹出，用纯碱溶液吸收，其化学方程式为_。将所得溶液用H2SO4酸化，使NaBr、NaBrO3中的溴转化为单质溴，再用有机溶剂提取溴后，还可得

28、到副产品Na2SO4。这一过程可用化学方程式表示为_。答案(1)2Fe(OH)33ClO4OH=2FeO3Cl5H2O30.15该温度下K2FeO4比Na2FeO4的溶解度小(2)Cl22Br=Br22Cl3Na2CO33Br2=5NaBrNaBrO33CO2(或6Na2CO33Br23H2O=5NaBrNaBrO36NaHCO3)5NaBrNaBrO33H2SO4=3Br23Na2SO43H2O解析(1)湿法制备高铁酸钾时，Fe(OH)3失电子被氧化生成K2FeO4，则ClO作氧化剂被还原生成Cl，氢氧化铁必须在碱性条件下存在，所以该反应是在碱性条件下进行，离子方程式为2Fe(OH)33Cl

29、O4OH=2FeO3Cl5H2O。由反应的离子方程式知每生成1 mol K2FeO4转移电子的物质的量为3 mol。低温下，在高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾，说明相同条件下高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的溶解度小。(2)Cl2将海水中的Br氧化生成Br2。纯碱(Na2CO3)溶液显碱性，类比Cl2与NaOH溶液的反应，可推出Br2在纯碱溶液中会发生歧化反应生成溴化物，从中的溴化物中可知另外生成的是溴酸盐，CO转化为CO2。在酸性条件下，Br和BrO发生归中反应生成Br2。14(2019武汉第三次联考)亚氯酸钠(NaClO2)和ClO2都是重要的漂白剂。通常情况下，ClO2是一种具有强

30、氧化性的黄色气体，常用于水的净化和纸浆、纺织品的漂白。ClO2易发生爆炸，在生产、使用时可用其他气体进行稀释。ClO2易与碱反应生成亚氯酸盐和氯酸盐。(1)草酸(H2C2O4)是一种弱酸，利用硫酸酸化的草酸还原氯酸钠，可较安全地生成ClO2，反应的离子方程式为_。(2)自来水用ClO2处理后，有少量ClO2残留在水中，可用碘量法做如下检测(已知ClO2存在于pH为46的溶液中，ClO存在于中性溶液中)：取0.50 L水样，加入一定量的碘化钾，用氢氧化钠溶液调至中性，再加入淀粉溶液，溶液变蓝。写出ClO2与碘化钾反应的化学方程式：_。已知：2Na2S2O3I2=Na2S4O62NaI，向所得溶液

31、中滴加5.00104 molL1的Na2S2O3溶液至恰好反应，消耗Na2S2O3溶液20.00 mL，判断达到滴定终点的方法是_，该水样中ClO2的浓度是_mgL1。(3)某学习小组设计如下装置制取亚氯酸钠(NaClO2)。装置A中产生的ClO2气体，在装置C中反应生成NaClO2，写出生成NaClO2的化学方程式：_。将NaClO2溶液在一定条件下处理即可得到NaClO2晶体。装置B的作用是_。某同学认为上述装置并不完整，请画出需补充的装置图。答案(1)H2C2O42ClO2H=2CO22ClO22H2O(2)2ClO22KI=2KClO2I2当滴加最后一滴Na2S2O3溶液时，溶液蓝色褪

32、去，且半分钟内不恢复1.35(3)2NaOH2ClO2H2O2=2NaClO22H2OO2防止C中试管中的溶液倒吸到A中在装置C后画(或其他合理装置)解析(1)H2C2O4被强氧化剂氧化时一般被氧化成CO2，CO2和ClO2同时生成，CO2对ClO2起到稀释作用，符合“安全地生成ClO2”的要求，因此该反应的离子方程式是H2C2O42ClO2H=2CO22ClO22H2O。(2)由题中信息可知，ClO存在于中性溶液中，所以在中性溶液中ClO2将KI氧化为I2，本身被还原为ClO，反应的化学方程式是2ClO22KI=2KClO2I2。由关系式2ClO2I22Na2S2O3有：n(ClO2)n(N

33、a2S2O3)5.00104 molL10.020 0 L1.00105 mol，m(ClO2)1.00105 mol67.5 gmol16.75104 g0.675 mg，所以在该水样中ClO2的浓度是0.675 mg0.50 L1.35 mgL1。(3)在C中，ClO2在碱性条件下被H2O2还原为NaClO2，H2O2被氧化为O2，所以反应的化学方程式是2NaOH2ClO2H2O2=2NaClO22H2OO2。补充装置一般要从安全和环境保护角度考虑。ClO2易发生爆炸，不能直接排放，故要安装尾气处理装置，由题中信息可知，ClO2易与碱反应生成亚氯酸盐和氯酸盐，所以应在装置C后增加NaOH溶

34、液吸收ClO2并防止倒吸的装置。专项提能特训1从氧化还原反应的视角分析“化工生产”中的物质变化一、不定项选择题1分解水制氢的一种原理如图，下列关于该原理的说法正确的是()A反应过程中化合价改变的元素共有H、O、SB涉及的反应类型只有分解反应和化合反应C理论上，每生成16 g O2，就能得到标准状况下22.4 L H2D理论上，每分解18 g H2O，就需向体系内再补充32 g SO2答案C解析反应：SO22H2OI2=H2SO42HI；反应：2HIH2I2；反应：2H2SO42SO22H2OO2。2(2020青岛质检)碱式硫酸铁Fex(OH)y(SO4)z(其中Fe元素为3价)是一种新型高效絮

35、凝剂。一种利用废铁屑(含Fe和少量Al2O3、Fe2O3)生产碱式硫酸铁的工艺流程如下 ：下列说法正确的是()Ax、y、z一定符合关系式：xyzB“过滤”所得滤液中只含溶质FeSO4C“反应”中包含的反应类型有置换反应、化合反应和复分解反应D在实际生产中，反应常同时通入O2以减少NaNO2的用量，若有11.2 L(标准状况)的O2参与反应，则相当于节约4 mol NaNO2答案C解析Fex(OH)y(SO4)z(其中Fe元素为3价)，化合价代数和为0，x、y、z一定符合关系式：3xy2z，故A错误；“过滤”所得滤液中除含溶质FeSO4外还有Na2SO4，故B错误；由分析可知，“反应”中包含的反

36、应类型有置换反应：FeH2SO4=FeSO4H2，化合反应Fe2(SO4)3Fe=3FeSO4和复分解反应Al2O33H2SO4=Al2(SO4)33H2O、Fe2O33H2SO4=Fe2(SO4)33H2O，故C正确；在实际生产中，反应常同时通入O2以减少NaNO2的用量，若参与反应的O2有11.2 L(标准状况)，反应过程中提供电子相等，则相当于节约NaNO2的物质的量2 mol。3.用还原法可以将硝酸厂烟气中的大量氮氧化物(NOx)转化为无害物质。常温下，将NO与H2的混合气体通入Ce(SO4)2与Ce2(SO4)3的混合溶液中，其转化过程如图所示。下列说法不正确的是()A反应的离子反应

37、方程式为：2Ce4H2=2Ce32HB反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为32C反应前溶液中c(Ce4)一定等于反应后溶液中的c(Ce4)D反应过程中混合溶液内Ce3和Ce4的总数一定保持不变答案BC解析根据图示可知反应为2Ce4H2=2Ce32H，A项正确；反应的反应物为Ce3、H、NO，生成物为Ce4、N2、H2O，根据得失电子守恒、电荷守恒及原子守恒，可得反应方程式为4Ce34H2NO=4Ce4N22H2O，在该反应中NO是氧化剂，Ce3是还原剂，故氧化剂与还原剂的物质的量之比为2412，B项错误；反应前后溶液中Ce4的物质的量不变，但由于反应后溶液中水的物质的量增多，所以反应后溶液中c

38、(Ce4)减小，C项错误、D项正确。4(2019山东淄博、滨州月考)以二氧化锰为原料制取高锰酸钾晶体的实验流程如下：下列说法正确的是()A“灼烧”可在石英坩埚中进行B母液中的溶质是K2CO3、KHCO3、KClC“结晶”环节采用加热蒸发结晶的方法D“转化”反应中，生成的KMnO4和MnO2的物质的量之比为21答案D解析“灼烧”时，KOH会与石英坩埚中的二氧化硅反应，A项错误；结晶后的母液中有KMnO4、KCl、KHCO3，B项错误；“结晶”环节采用加热蒸发浓缩、冷却结晶的方法，C项错误；由2H2O3K2MnO44CO2=2KMnO4MnO24KHCO3可知，氧化产物为KMnO4，还原产物为Mn

39、O2，氧化产物与还原产物的物质的量之比为21，D项正确。5五氧化二钒(V2O5)是一种两性氧化物，具有强氧化性，其制备方法如下图所示。下列关于五氧化二钒的说法中错误的是()A五氧化二钒的结构式为BV2O5溶于碱生成VOC“沉钒”涉及反应的化学方程式为6NaVO32H2SO42NH4Cl=(NH4)2V6O162Na2SO42H2O2NaClDV2O56HCl(浓)=2VOCl2Cl23H2O，生成1 mol Cl2转移电子数为NA答案BD解析根据五氧化二钒的化学式(V2O5)及氧元素的化合价可以推出钒元素的化合价为5价，因此A中所示的结构式正确；根据题干信息知V2O5是一种两性氧化物，既可与酸

40、反应，也可与碱反应，其与碱的反应属于复分解反应，各元素化合价不变，故B错误；根据题目所给流程图可知，“沉钒”是使钒元素以沉淀形式析出，发生的是复分解反应，各元素化合价不发生改变，故C正确；V2O5具有强氧化性，其与盐酸反应时可将Cl氧化成氯气，生成1 mol Cl2失去2 mol e，故D错误。二、非选择题6(2019日照模拟)钪及其化合物具有许多优良的性能，在宇航、电子、超导等方面有着广泛的应用，从钛白水解工业废酸(含Sc3、TiO2、Mn2、H、SO等离子)中提取氧化钪(Sc2O3)的一种流程如图：请回答下列问题：(1)在钛白水解工业废酸中，加入H2O2是为了使TiO2转化为难萃取的Ti(

41、O2)(OH)(H2O)4，Ti(O2)(OH)(H2O)4中Ti的化合价为_。(2)钪的萃取率(E%)与O/A值萃取剂体积(O)和废酸液体积(A)之比的关系如下图，应选择的合适O/A值为_。温度对钪、钛的萃取率影响情况见下表，合适的萃取温度为1015 ，其理由是_。T/510152530钪的萃取率/%91.39697.197.398.0钛的萃取率/%0.940.952.103.014.20(3)已知钪与铝类似，其氢氧化物具有两性。反萃取步骤中，加入NaOH使溶液呈碱性，碱性条件下双氧水可以氧化锰离子生成滤渣，写出该反应的离子方程式_。(4)草酸钪“灼烧”的化学方程式为_。(5)若该钛白水解废

42、酸中含Sc3的浓度为16 mgL1，从1 m3该废酸中提取得到21.6 g Sc2O3，则钪的提取率为_(保留两位有效数字)。答案(1)4(2)14温度为1015 时，钪的萃取率较高，且钛的萃取率较低(合理即得分)(3)Mn2H2O22OH=MnO22H2O(4)2Sc2(C2O4)33O22Sc2O312CO2(5)88%解析(1)Ti(O2)(OH)(H2O)4中存在过氧根离子(O)和OH，故化合物中Ti为4价。(2)在1015 钪萃取率较大，而钛的萃取率较低，钪的相对纯度较高。(4)草酸根中碳的化合价是3价，在灼烧草酸钪时会被氧化为CO2，则化学方程式为2Sc2(C2O4)33O22Sc2O312CO2。(5)1 m3废酸中Sc3的质量为16 g,21.6 g Sc2O3中钪的质量为21.6 g14 g，故钪的提取率为100%88%。