题目内容

氧化还原反应规律是化学学科的重要规律之一。按要求回答下列问题:
(1) 被称为万能还原剂的NaBH4溶于水并和水反应:NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2↑,此反应中B元素的化合价没有发生变化,则NaBH4中H的化合价为___________,该反应氧化产物是______________,还原产物是______________。
(2) 有下列三个反应:
①Cl2+FeI2=FeCl2+I2 ;②2Fe2++Br2=2Fe3++2Br;③Co2O3+6HCl=2CoCl2+Cl2↑+3H2O
①根据以上方程式可以得到Fe2+、Co2+、Br、I还原性由强的弱的顺序为_________;
②1molCo2O3能氧化HCl的物质的量_____________。
(3) 完成并配平下列化学反应方程式:
□KMnO4+□H2C2O4+□________□CO2+□K2SO4+□MnSO4+□H2O
(4)一个完整的氧化还原反应方程式可以拆写成两个“半反应式”,一个是“氧化反应式”,一个是“还原反应式”。如2H+ +Zn=Zn2++H2↑,可拆写为氧化反应式:Zn-2e=Zn 2+,还原反应式:2H++ 2e=H2↑。并由此实现了化学能与电能的相互转化。据此,回答下列问题:                                   
①将2Fe3++Cu= 2Fe2+ +Cu2+拆写为两个“半反应式”:其中,氧化反应式为                          
②由①中的反应,可设计成如右图所示的原电池:

若电极a为Cu ,电解质溶液甲的化学式为                                                  
电极b处的电极反应式为                                                    

(1)-1,H2、H2(可以写名称,每空均为1分)
(2) ①  I>Fe2+>Br>Co2+; ②2mol(没有单位减1分)
(3)2KMnO4+5H2C2O4+3 H2SO4=10CO2+K2SO4+2MnSO4+8H2O(只要错误,不得分)
(4) ①Cu-2e=Cu2+;②CuSO4,2Fe3++2e=2Fe2+

解析试题分析:(1)在反应NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2↑中B元素的化合价没有发生变化,则根据化学式NaBO2可知,B元素的化合价是+3价,因此在NaBH4中H的化合价为-1价;硼氢化钠中氢元素的化合价从-1价升高到0价,硼氢化钠是还原剂。水中氢元素的化合价才+1价降低0价,水是氧化剂,所以该反应氧化产物和还原产物均是氢气。
(2)①在氧化还原反应中还原剂的还原性强于还原产物的,则根据①Cl2+FeI2=FeCl2+I2可知,碘离子被氧化,氯气被还原,则还原性是I>Cl;由于氯气首先氧化碘离子,这说明碘离子的还原性强于亚铁离子的。根据②2Fe2++Br2=2Fe3++2Br可知,亚铁离子被氧化,电子溴被还原,所以还原性是Fe2+>Br;根据③Co2O3+6HCl=2CoCl2+Cl2↑+3H2O可知,氯离子被氧化,Co2O3被还原,则还原性是Cl>Co2+;又因为氯离子的还原性强于溴离子的,所以Fe2+、Co2+、Br、I还原性由强的弱的顺序为I>Fe2+>Br>Co2+
②Co元素的化合价从+3价降低到+2价,则1molCo2O3能得到2mol电子。氯化氢中氯元素的化合价从-1价升高到0价失去1个电子,则根据电子得失守恒可知,1molCo2O3能氧化HCl的物质的量为2mol。
(3)根据反应式可知,高锰酸钾中Mn元素化合价从+7价降低到+2价,得到5个电子。草酸中碳元素化合价从+3价升高到+4价,失去1个电子,则1分子草酸失去2个电子,因此根据电子得失守恒可知,氧化剂高锰酸钾与还原剂草酸的物质的量之比=2:5,根据原子守恒可知,反应物还有硫酸参加,因此依据原子守恒和电子得失守恒可知,配平后的化学方程式为2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=10CO2↑+K2SO4+2MnSO4+8H2O。
(4)①根据已知信息可知,氧化反应式就是失去电子发生氧化反应,在原电池中属于负极电极反应式。则根据反应2Fe3++Cu= 2Fe2+ +Cu2+可知,氧化剂是铁离子,还原剂是铜,因此铜是负极。所以如果拆写为两个“半反应式”:其中,氧化反应式为Cu-2e=Cu2+
②若电极a为Cu,则a是负极,铜失去电子生成铜离子,则电解质溶液甲的化学式为CuSO4;b电极是正极,溶液中的铁离子得到电子被还原为亚铁离子,则电极b处的电极反应式为2Fe3++2e=2Fe2+
考点:考查氧化还原反应的判断、应用、配平和计算;原电池原理的应用、判断和电极反应式的书写

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实验




V(HNO3)/ml
50
100
150
200
V(NO)/L
1.344
2.688
3.36
3.36
则:①m=________g。
②写出实验②发生反应的化学方程式:_____________________________。

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