题目内容

3．氧化还原反应广泛地存在于生产和生活之中．请按要求填空．
（1）制印刷电路板时常用FeCl3溶液作“腐蚀液”，发生的反应为  2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2．该反应中，被氧化的物质是Cu，被还原的物质是FeCl3．
（2）油画所用颜料含有某种白色铅的化合物，置于空气中天长日久就会变成黑色PbS，从 而使油画的色彩变暗．若用H2O2来“清洗”，则可将PbS转化为白色PbSO4，从而使油画“复原”．
①上述“清洗”反应的化学方程式为PbS+4H2O2═PbSO4+4H2O．
②若有2molPbS参加反应时，发生转移的电子数目是16NA．
（3）在氯氧化法处理含CN-的废水过程中，液氯在碱性条件下可以将氰化物氧化成氰酸  盐（其毒性仅有氰化物的千分之一），氰酸盐进一步被氧化成无毒物质．
①某厂废水中含有KCN，其浓度为650mg•L-1，其物质的量浓度为0.01mol•L-1，现用氯氧化法处理，发生如下反应：KCN+2KOH+Cl2=KOCN+2KCl+H2O，被氧化的元素是C（其中N均为-3价）．
②投入过量液氯，可将氰酸盐进一步氧化成氮气．化学方程式为：2KOCN+4KOH+3Cl2=2CO2+N2+6KCl+2H2O．若处理上述废水20L，使KCN完全转化为无毒物质，至少需液氯35.5g．

分析 （1）2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2反应中Fe元素的化合价降低被还原，Cu元素的化合价升高被氧化；
（2）由PbS转变为白色的PbSO4，H2O2被还原为H2O，PbS作还原剂，H2O2作氧化剂，则发生的氧化还原反应为PbS+4H2O2═PbSO4+4H2O，结合化合价的变化分析；
（3）①令溶液的体积为1L，则含有KCN为0.65g，再根据n=$\frac{m}{M}$、c=$\frac{n}{V}$计算；化合价升高的元素被氧化；
②计算废水中KCN的质量，再根据n=$\frac{m}{M}$计算KCN的物质的量，使KCN完全转化为无毒物质，生成CO、N2，整个过程中C元素化合价由+2价升高为+4价，N元素化合价由-3价升高为0价，Cl元素化合价由0价降低为-1价，根据电子转移守恒计算n（Cl2），再根据m=nM计算需要氯气的质量．

解答 解：（1）2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2反应中Fe元素的化合价降低被还原，则FeCl3为氧化剂，Cu元素的化合价升高被氧化，Cu为还原剂；
故答案为：Cu；FeCl3；
（2）①由PbS转变为白色的PbSO4，H2O2被还原为H2O，PbS作还原剂，H2O2作氧化剂，则发生的氧化还原反应为PbS+4H2O2═PbSO4+4H2O，
故答案为：PbS+4H2O2═PbSO4+4H2O；
②由反应可知，S元素的化合价由-2价升高到+6价，则化合价变化为6-（-2）=8，氧元素的化合价从-1价降为-2价，即1mol的PbS参与反应，转移的电子数目为8e-，当2mol的PbS参与反应，则在反应中发生转移的电子为16mol，即16NA；
故答案为：16NA；
（3）①令溶液的体积为1L，则含有KCN为0.65g，则n=$\frac{m}{M}$=$\frac{0.65g}{65g/mol}$=0.01mol，则物质的量浓度为c=$\frac{n}{V}$=$\frac{0.01mol}{1L}$=0.01mol/L；
反应中C元素化合价由KCN中+2价升高为KOCN中+4价，C元素被氧化；
故答案为：0.01；C；
②废水中KCN的质量为650mg/L×20L=13000mg=13g，物质的量为$\frac{13g}{65g/mol}$=0.2mol，使KCN完全转化为无毒物质，应生成CO、N2，整个过程中C元素化合价由+2价升高为+4价，N元素化合价由-3价升高为0价，Cl元素化合价由0价降低为-1价，电子转移守恒可知2×n（Cl2）=0.2mol×（4-2）+0.2mol×[0-（-3）]，解得n（Cl2）=0.5mol，故需要氯气的质量为0.5mol×71g/mol=35.5g，
故答案为：35.5．

点评 本题考查氧化还原反应有关计算，侧重考查学生分析计算能力，明确反应过程中存在的转移电子守恒、原子守恒是解本题关键，注意把握反应的特点，从元素化合价的角度认识氧化还原反应的相关概念，题目难度中等．

练习册系列答案
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回答下列问题：
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（2）画出NaD中阴离子的结构示意图；
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D．由苯制硝基苯；由苯制环己烷
18．光导纤维被认为是20世纪最伟大的发明之一，它使信息高速公路在全球迅猛发展，它的发明者是被誉为“光纤之父”的华人科学家高锟．光导纤维的主要成分是（　　）
A．CaCO3B．SiO2C．Na2SiO3D．Si
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请回答下列问题：
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