题目内容

14．氧化还原反应的“现象”是元素的化合价有变化，本质是有电子的转移．请完成以下3题．
（1）化工厂常用氨水检验管道是否漏氯气，其反应式为3Cl2+8NH3═6NH4Cl+N2，当有160.5gNH4Cl产生时，被氧化的氨气是17g．
（2）在自然界，天然水中的“氧化亚铁硫杆菌”能利用空气中的氧气将地表的黄铁矿（主要成分为FeS2）氧化为硫酸铁，并使水的酸性增强．该反应过程的化学方程式为4FeS2+15O2+2H2O$\frac{\underline{\;细菌\;}}{\;}$2Fe2（S04）3+2H2S04．当溶有硫酸铁的水流经铜矿石区域时，会使Cu2S溶解，水的酸性进一步增强，反应的离子方程式如下，请配平之．10Fe3++1Cu2S+4H2O═10Fe2++2Cu2++8H++1SO42-
（3）完成并配平以下反应的化学方程式：
①实验室制氯气：MnO2+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+2H2O+Cl2↑，
②实验室加热高锰酸钾制氧气：2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ K2MnO4+MnO2+O2↑，
③把过氧化钙投入水中向鱼苗供氧：2CaO2+2H2O═2Ca（OH）2+O2↑．

分析 （1）3Cl2+8NH3═6NH4Cl+N2中，Cl元素的化合价降低，N元素的化合价升高，结合元素化合价的变化以及反应的方程式解答；
（2）反应物为FeS2、氧气、水，生成物为Fe2（S04）3和硫酸，根据反应物和生成物书写化学反应方程式；
Cu2S中Cu元素的化合价由+1升高为+2，S元素的化合价由-2升高为+6，Fe元素的化合价由+3价降低为+2，根据转移电子守恒、原子守恒配平方程式；
（3）①实验室制氯气用二氧化锰与浓盐酸加热生成氯化锰、氯气和水；
②实验室加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气；
③把过氧化钙投入水中发生反应生成氢氧化钙和氧气．

解答 解：（1）n（NH4Cl）=$\frac{160.5g}{53.5g/mol}$=3mol，
3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2，被氧化NH3
3     8    6           2
           3           x
x=1mol，
被氧化的氨气的质量为1mol×17g/mol=17g，
故答案为：17；
（2）反应物为FeS、氧气、水，生成物为Fe2（S04）3和硫酸，发生反应的化学方程式为4FeS2+15O2+2H2O$\frac{\underline{\;细菌\;}}{\;}$2Fe2（S04）3+2H2S04，Cu2S中Cu元素的化合价由+1升高为+2，S元素的化合价由-2升高为+6，Fe元素的化合价由+3价降低为+2，再据电荷守恒确定产物为H+，则该离子反应为Cu2S+10Fe3++4H2O$\frac{\underline{\;细菌\;}}{\;}$2Cu2++10Fe2++8H++S042-，
故答案为：4FeS2+15O2+2H2O$\frac{\underline{\;细菌\;}}{\;}$2Fe2（S04）3+2H2S04； 10，1，4H2O，10，2，8，1；
（3）①实验室制氯气用二氧化锰与浓盐酸加热生成，方程式为：MnO2+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+2H2O+Cl2↑，故答案为：MnO2+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+2H2O+Cl2↑；
②实验室加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，方程式为：2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ K2MnO4+MnO2+O2↑，故答案为：2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ K2MnO4+MnO2+O2↑；
③把过氧化钙投入水中发生反应生成氢氧化钙和氧气，方程式为：2CaO2+2H2O═2Ca（OH）2+O2↑，故答案为：2CaO2+2H2O═2Ca（OH）2+O2↑．

点评 本题考查氧化还原反应，为高频考点，明确发生的反应及反应中元素的化合价变化即可解答，侧重分析与应用能力的考查，题目难度不大．

练习册系列答案
相关题目
15．下列判断中正确的是（　　）
A．可用澄清石灰水来区分二氧化碳和二氧化硫
B．可用无水硫酸铜检验酒精中是否含少量水
C．能使灼热的CuO由黑变红的气体一定是H2
D．可用石蕊试液来鉴别盐酸和醋酸
5．苯甲醛在浓碱的条件下能发生歧化反应生成苯甲醇和苯甲酸盐．某实验小组利用该原理制备纯净的苯甲酸．

查阅相关文献，可能用到的有关数据如下：
表1：有关物质的密度、沸点、溶解性
物质　相对分子
质量		密度/
（相对于水）		　　沸点/℃　　　　溶解性
苯甲醛1061.046178.8微溶于水，可混溶于乙醇、乙醚、苯、氯仿
苯甲醇1081.042205.7溶于水，易溶于乙醇、醚、芳烃
苯甲酸1221.271249.2微溶于水，易溶于乙醇、乙醚、氯仿、苯、二硫化碳、四氯化碳
　苯甲酸钠1441.442249.3溶于水和乙醇、甘油、苯、甲醇、微溶于乙醚
表2：苯甲酸为白色片状晶体，熔点122.4℃，苯甲酸在水中的溶解度见下表
温度/℃255095
溶解度/g0.170.956.8
实验方法：在图示反应装置中，加入反应物搅拌下控温55℃回流至瓶内物质成糊状后完成．拆除装置，往仪器a中加入适量水，搅拌使固体溶解，然后将反应混合物转入分液漏斗中，用30ml萃取剂分3次萃取．往萃取后的水层中加入30g碎冰，在搅拌下慢慢加入浓HCl至湿润的紫色石蕊试纸变红，冰水浴中冷却析出苯甲酸粗品．请回答下列问题：
（1）写出装置图中玻璃仪器的名称，a三颈烧瓶，b（球形）冷凝管．
（2）为了进一步提纯苯甲酸，通常采用重结晶法进行．在进行该实验过程中需要趁热过滤．将粗笨甲酸全溶后往往需要再加入少量蒸馏水的目的是为了减少趁热过滤过程中损失苯甲酸．
（3）将提炖后的产品进行洗涤、干燥．检验经上述操作后得到的是否是纯净的苯甲酸的常用方法是测定获得产品的熔点是否是122.4℃．
（4）在整个过程中，若苯甲醛所取的质量为2.120g，最终获取的纯净笨甲酸的质量为1.098g，则苯甲酸的产率为90.0%．
（5）某同学认为可从弃去的萃取有机层中获取笨甲醇，为完成该实验需要的玻璃仪器有温度计、尾接管及蒸馏烧瓶、直形冷凝管、锥形瓶．
2．A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸，如图所示：
（1）A中反应的离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑
（2）B中Sn极的电极反应式为2H++2e-=H2↑，Sn极附近溶液的pH升高（填“升高”、“降低”或“不变”）
（3）C中被腐蚀的金属是Zn，总反应方程式为Zn+2H2SO4=ZnSO4+H2↑．
（4）由锌片、铁片和200mL硫酸组成的原电池，当在铁片上放出1.68L（标准状况下）气体时，硫酸恰好消耗一半，则产生这些气体时，共消耗锌的质量为4.875g；有9.03×1022 个电子通过了导线，原硫酸物质的量浓度为0.75mol/L（设溶液体积不变）
9．云南省曲靖的铬渣污染经媒体报道后，铬污染再次引起人们的关注．利用化学原理可以对工厂排放的含铬废水、铬渣等进行有效处理．
I．含铬废水的处理：某企业排放的含铬废水中含有较多毒性较大的Cr2O72-，某研究性学习小组为了变废为宝，将废水处理得到金属铬，设计了如下的工艺流程．

（1）加酸调节到pH=6，则用pH试纸测定溶液pH的操作是：将一小块PH试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液，滴在PH试纸上，静置几秒，再与比色卡对比．
（2）在含Cr2O72-废水中存在着平衡：Cr2O72-+H2O═2CrO42-+2H+，请写出该平衡的平衡常数表达式k=$\frac{[Cr{{O}_{4}}^{2-}]^{2}•[{H}^{+}]^{2}}{[C{r}_{2}{{O}_{7}}^{2-}]}$，若继续加水稀释，平衡将正向移动（填“正向”、“逆向”“不”）．
（3）请写出通入SO2时发生的离子反应：Cr2O72-+2H++3SO2═2Cr3++3SO42-+H2O．
（4）写出加入铝粒时发生反应的化学方程式2Al+Cr2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al2O3+2Cr，该反应是焓减小（填“增加”或“减少”）反应．
Ⅱ．铬渣的处理
铬渣烧结炼铁法：铬渣中约含有55%的氧化钙和氧化镁，此外还含有15%左右的氧化铁，这些都是炼铁所需的成份．少量的铬渣代替消石灰同铁矿粉、煤粉混合，经烧结后送入高炉冶炼，六价铬还原为三价铬或金属铬，金属铬熔入铁水，而其它成分熔入熔渣．炼铁可使铬渣彻底解毒并充分利用，是铬渣治理的良好方法之一．
碱性溶液还原法：直接在碱性铬渣中加入硫化钠等进行六价铬的还原反应，形成Cr（OH）3沉淀后，过滤回收铬污泥．
（5）铬渣烧结炼铁法中煤粉的作用是为高炉冶炼过程提供热源；燃烧后生成的CO是高炉冶炼过程的还原剂；还起到高温填料的作用（写两点即可）．（写两点）
（6）请配平碱性溶液还原法中发生的离子反应：□Cr2O72-+□S2-+□H2O═□Cr（OH）3+□S2O32-+□OH-．
19．下列各组物质相互反应时，改变反应的条件或者反应物的物质的量之比，生成的产物不变的是（　　）
A．Na与氧气B．澄清石灰水与二氧化碳
C．碳与氧气D．过氧化钠和水
6．下列实验的现象与对应结论均不正确的是（　　）
选项操作现象结论
A将浓硫酸滴到蔗糖表面固体变黑膨胀浓硫酸有脱水性和强氧化性
B将一块Al箔在酒精灯火焰上灼烧Al箔熔融而不滴落Al与氧气不反应
C将一小块Na放入硫酸铜溶液中有铜单质析出Na能置换出硫酸铜中的铜
D将水蒸气通过灼热的铁粉粉末变红铁与水在高温下发生反应
A．AB．BC．CD．D
3．某化学兴趣小组根据反应：Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑设计测定镁原子摩尔质量的实验，实验的简易装置如图，除去表面氧化膜的镁条的质量为0.24g．镁条完全反应后，用量筒收集水，体积为0.224L（设已折换成标准状况下的对应的气体体积），下列关于该实猃的叙述不正确的是（　　）
A．实验前应检验装置的气密性
B．装置乙中的水不可以用NaCl溶液代替
C．读数时，应使装置乙和装置丙中的液面处于同一水平面上
D．镁原子的摩尔质量为24.0 g．mol-1
4．铁是日常生活中用途最广、用量最大的金属材料．
（1）常温下，可用铁质容器盛装浓硫酸的原因是浓硫酸具有强氧化性，常温下在铁表面生成一层致密的氧化膜．
（2）某实验小组利用如图装置验证铁与水蒸气的反应．
①湿棉花的作用是提供水蒸气，试管中反应的化学方程式是3Fe+4H2O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Fe3O4+4H2．
②实验结束后，取出少量反应后的固体于试管中，加入过量盐酸，固体完全溶解，所得溶液中存在的阳离子是b（填序号）．
a．一定有Fe2+、H+和Fe3+             b．一定有Fe2+、H+，可能有Fe3+
c．一定有Fe2+、Fe3+，可能有 H+       d．一定有Fe3+、H+，可能有Fe2+
（3）另称取一定量的铁钉放入足量的浓硫酸中，加热，充分反应后收集气体．经测定气体中含有SO2、CO2和H2．
①铁与足量的浓硫酸反应的化学方程式是2Fe+6H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Fe2（SO4）3+3SO2↑+6H2O．
②将672mL（标准状况）收集到的气体通入足量溴水中，发生反应：
SO2+Br2+2H2O═2HBr+H2SO4，然后加入足量BaCl2溶液，经洗涤、干燥得到固体4.66g．由此推知收集到的气体中SO2的体积分数是66.7%．（结果保留三位有效数字）

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