题目内容
【题目】按要求填空。
(1)在S2-、Fe2+、Fe3+、Mg2+、S、I-、H+中,只有氧化性的是________,只有还原性的是________,既有氧化性又有还原性的是________。
(2)某同学写出以下三个化学方程式(未配平)
①NO+HNO3→N2O3+H2O ②NH3+NO→HNO2+H2O ③N2O4+H2O→HNO3+HNO2
其中你认为一定不可能实现的是________。
(3)下列三个氧化还原反应中,氧化性最强的物质是________。
①2FeCl3+2KI===2FeCl2+2KCl+I2 ②2FeCl2+Cl2===2FeCl3
③2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
若溶质中Cl-与I-共存,为了氧化I-而Cl-不被氧化,除单质外,还应用上述反应中的________作氧化剂。
(4)请配平以下化学方程式:___
Al+
NaNO3+
NaOH===
NaAlO2+
N2↑+
H2O
若反应过程中转移5 mol电子,则生成标准状况下N2的体积为________L。
【答案】Fe3+、Mg2+、H+I-、S2-Fe2+、S②KMnO4FeCl310 6 4 10 3 211.2
【解析】
(1)根据价态表现规律分析,元素化合价处于最高价,只有氧化性;元素化合价处于最低价,只有还原性;元素化合价处于中间价,既有氧化性又有还原性。
(2)根据氧化还原反应的特征分析作答。
(3)根据“同一氧化还原反应中,氧化性:氧化剂>氧化产物”判断氧化性的强弱。根据氧化还原反应中“强制弱”的规律和氧化性的强弱选择只与I-反应,与Cl-不反应的氧化剂。
(4)用化合价升降法配平氧化还原反应方程式。根据转移的电子和N元素化合价的变化计算生成N2的体积。
(1)根据价态表现规律分析。S2-中S的化合价为-2价,处于最低价,S2-只有还原性;Fe2+中Fe的化合价为+2价,处于中间价,Fe2+既有氧化性又有还原性;Fe3+中Fe的化合价为+3价,处于最高价,Fe3+只有氧化性;Mg2+中Mg的化合价为+2价,处于最高价,Mg2+只有氧化性;S中S的化合价为0价,处于中间价,S既有氧化性又有还原性;I-中I的化合价为-1价,处于最低价,I-只有还原性;H+中H的化合价为+1价,处于最高价,H+只有氧化性;只有氧化性的是Fe3+、Mg2+、H+,只有还原性的是S2-、I-,既有氧化性又有还原性的是Fe2+、S。
(2)①NO中N的化合价为+2价,HNO3中N的化合价为+5价,N2O3中N的化合价为+3价,介于+2价与+5价之间,①可能实现;②NH3中N的化合价为-3价,NO中N的化合价为+2价,HNO2中N的化合价为+3价,比-3价、+2价都高,②不可能实现;③N2O4中N的化合价为+4价,HNO3中N的化合价为+5价,比+4价高,HNO2中N的化合价为+3价,比+4价低,③可能实现;一定不可能实现的是②。
(3)同一氧化还原反应中,氧化性:氧化剂>氧化产物。①中Fe元素的化合价由+3价降至+2价,FeCl3为氧化剂,I元素的化合价由-1价升至0价,I2为氧化产物,则氧化性:FeCl3>I2;②中Fe元素的化合价由+2价升至+3价,FeCl3为氧化产物,Cl元素的化合价由0价降至-1价,Cl2为氧化剂,则氧化性:Cl2>FeCl3;③中Mn元素的化合价由+7价降至+2价,KMnO4为氧化剂,Cl元素的化合价由-1价升至0价,Cl2为氧化产物,则氧化性:KMnO4>Cl2;则氧化性由强到弱的顺序为:KMnO4>Cl2> FeCl3>I2,氧化性最强的物质为KMnO4。根据“强制弱”的规律,若溶质中Cl-与I-共存,为了氧化I-而Cl-不被氧化,除单质外,还可应用上述反应中的FeCl3作氧化剂。
(4)反应中Al元素的化合价由0价升至+3价,1molAl失去3mol电子生成1molNaAlO2;N元素的化合价由+5价降至0价,2molNaNO3得到10mol电子生成1molN2;根据得失电子守恒,配平为10Al+6NaNO3+NaOH→10NaAlO2+3N2↑+H2O,再观察Na、H、O守恒,配平的方程式为10Al+6NaNO3+4NaOH=10NaAlO2+3N2↑+2H2O。每转移10mol电子生成1molN2,转移5mol电子生成0.5molN2,0.5molN2在标准状况下的体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2L。