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1、填空题 (12分)在稀硫酸中,KMnO4和H2O2能发生氧化还原反应:
氧化反应:H2O2 – 2e- = 2H+ + O2↑?还原反应:MnO4- + 5e- + 8H+ = Mn2+ + 4H2O
(1)写出该氧化还原反应的离子方程式:?。
(2)反应中氧化剂是?;氧化产物是?;若有0.5molH2O2参加此反应,电子一转移个数为?。
(3)若KMnO4的量不足,在Mn2+的催化作用下,H2O2仍能分解,分解反应的化学方程式为?;这时若有0.5molH2O2发生分解,电子转移个数为?。
参考答案:(1)2MnO4- +5H2O2+6H+ =2Mn2+ +8H2O+5O2↑
(2)KMnO4 O2 ?NA?(3)2H2O2=2H2O+ O2↑ 0.5?NA
本题解析:(1)根据已知的还原反应和氧化反应以及电子得失守恒可知,反应的离子方程式为2MnO4- +5H2O2+6H+ =2Mn2+ +8H2O+5O2↑。
(2)高锰酸钾中锰元素的化合价从+7价降低到+2价,所以高锰酸钾是氧化剂。双氧水中氧元素从-1价升高到0价,失去2个电子,因此氧化产物是氧气。有0.5molH2O2参加此反应,转移电子是0.5mol×2=1.0mol,个数是NA。
(3)双氧水分解的方程式为2H2O2=2H2O+ O2↑。在双氧水的分解中每生成1mol氧气,转移2mol电子,消耗2mol双氧水,所以若有0.5molH2O2发生分解,电子转移个数为0.5NA.
本题难度:一般
2、填空题 (1)配平氧化还原反应方程式:
___C2O42-+___MnO4-+___H+=___CO2+___Mn2++___H2O
(2)称取6.0g含H2C2O4·2H2O、KHC2O4和K2SO4的试样,加水溶解,配成250mL溶液。量取两份此溶液各25mL,分别置于两个锥形瓶中。
①第一份溶液中加入酚酞试液,滴加0.25mol/LNaOH溶液至20mL时,溶液由无色变为浅红色。该溶液被中和的H+的物质的量为_________mol。
②第二份溶液中滴加0.10mol/L的酸性高锰酸钾溶液至16mL时反应完全,此时溶液颜色由____________变为____________。该溶液中还原剂的物质的量为_________mol。
③原试样中H2C2O4·2H2O的质量分数为____________。
参考答案:(1)5 2 16 10 2 8
(2)①0.005;②无色;紫红色;0.004;③21%
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 在一定条件下,RO3n-与氟气可发生如下反应:RO3n- + F2 + 2OH- = RO4- + 2F- + H2O 从而可知在RO3n-中,元素R的化合价是
[? ]
A、+4
B、+5
C、+6
D、+7
参考答案:B
本题解析:
本题难度:简单
4、选择题 下列说法正确的是( )
A.常温常压下,22.4 L氯气与足量镁粉充分反应,转移的电子数为2NA
B.化合反应均为氧化还原反应
C.电解NaCl溶液得到22.4 L H2(标准状况),理论上需要转移NA个电子(NA表示阿伏加德罗常数)
D.易燃试剂与强氧化性试剂分开放置并远离火源
参考答案:D
本题解析:A项,常温常压下22.4 L Cl2不是1 mol,与Mg反应转移的电子数也不是2NA;B项,化合反应不一定全是氧化还原反应;C项,n(H2)=22.4/22.4=1 mol
故n(e-)=1 mol×2=2 mol
即N(e-)=2NA;D项,易燃试剂往往具有强的还原性,遇到强氧化剂时易燃烧。
本题难度:一般
5、计算题 (6分)
已知:Pb的化合价只有+2、+4,且+4价的Pb具有强氧化性,能氧化浓HCl生成Cl2;PbO2不稳定,随温度升高按下列顺序逐步分解:
PbO2→Pb2O3→Pb3O4→PbO。
现将amol PbO2加热分解,收集产生的O2;向加热后所得固体中加入足量的浓盐酸,收集产生的Cl2。加热反应后所得固体中,Pb2+占Pb元素的物质的量分数为x;两步反应中收集的O2和Cl2的物质的量之和为y mol。
试回答下列问题:
⑴?试写出Pb2O3与浓盐酸反应的化学方程式__________________________
⑵?通过计算确定y与a、x的函数关系式____________________
⑶?若两步反应中O2和Cl2的物质的量之比为5∶3,则剩余固体中含有的物质为____;其物质的量之比为________________。
参考答案:(1)Pb2O3+6HCl ?=2PbCl2+Cl2+3H2O
(2)y=(1—0.5x)a?(3)Pb3O4? PbO? 3:4
本题解析:(1)Pb的化合价有+2、+4,+4价的Pb具有强氧化性,能氧化浓HCl生成Cl2,本身被还原为+2价的Pb,根据元素守恒得反应物与生成物并根据化合价升降法配平即得。
(2)根据题意得:1mol PbO2分解得到的混合物中n Pb2+="x" mol,n Pb4+=(1-x)mol。
在反应过程中1mol PbO2中Pb4+全部降低为Pb2+,
根据得失电子守恒:n(O2)="2x/4×a=0.5xa" mol,
再与足量的浓盐酸反应生成氯气,得n(Cl2)="a×[(1-x)" ×2/2]=" a(1-x)" mol,
y = n(O2)+ n(Cl2)= (1—0.5x)a
(3) 若两步反应中O2和Cl2的物质的量之比为5∶3,带入(2)中式子可得x=10/13,则剩余固体中Pb2+的物质的量的分数为10/13,Pb4+的物质的量分数为3/13,即n Pb2+/ n Pb4+=10:3。
由题意,PbO2不稳定逐步分解顺序:PbO2→Pb2O3→Pb3O4→PbO.因为Pb的化合价只有+2、+4,所以Pb2O3可表示为PbO?PbO2,Pb3O4可表示为2PbO?PbO2,各氧化物中n(pb2+):n(pb4+)的比值关系为:
PbO2中,n(pb2+):n(pb4+)═0:1
Pb2O3中,n(pb2+):n(pb4+)═1:1
Pb3O4中,n(pb2+):n(pb4+)═2:1
PbO中,n(pb2+):n(pb4+)═1:0?
根据剩余固体中n(pb2+):n(pb4+)═10:3,介于3:1和4:1之间,所以此时剩余固体包括Pb3O4、PbO两种物质
设剩余固体中Pb3O4物质的量为a、PbO物质的量为b,
得n(pb2+)═2a+b,n(pb4+)═a,
则(2a+b):a═10:3
解得a:b═3:4,即Pb3O4:PbO=3:4,
故答案为:Pb3O4、PbO;3:4.
本题难度:一般