2021届（鲁科版）高考化学一轮复习氧化还原反应的配平和计算学案 5页

氧化还原反应的配平和计算 亚铁氰化钾别名黄血盐,分子式:K4Fe(CN)6·3H2O。为浅黄色单斜体结晶或粉末, 无臭,略有咸味,常温下稳定。具有抗结性能,可用于防止细粉、结晶性食品板结。 例如,食盐长久堆放易发生板结,加入亚铁氰化钾后食盐的正六面体结晶转变为 星状结晶,从而不易发生结块。亚铁氰化钾 K4[Fe(CN)6]在爆炸中可分解成一种剧 毒盐 KCN。 问题 1:已知爆竹爆炸后,K4[Fe(CN)6]会发生分解,除生成剧毒盐 KCN 外,还生成 三种稳定的单质。试写出反应的化学方程式。(素养角度——变化观念与平衡思 想) 提示:由题给描述和元素守恒可知三种稳定的单质应为 Fe、C、N2,据此可写出对 应的化学方程式 K4[Fe(CN)6] 4KCN+Fe+2C+N2↑。 问题 2:恐怖分子打算将产生的剧毒盐 KCN 用来污染水源,含 CN-的污水危害很大。 处理污水时,可在催化剂 TiO2 作用下用 NaClO 将 CN-氧化成 CNO-。CNO-在酸性条 件下继续被 NaClO 氧化生成 N2 和 CO2。试写出上述两步反应的离子方程式。(素 养角度——科学态度与社会责任) 提示:由题给描述可知 CN-与 ClO-在催化剂 TiO2 作用下反应生成 CNO-和 Cl-,对 应的离子方程式为 CN-+ClO- CNO-+Cl-;CNO-在酸性条件下继续被 NaClO 氧化 生成 N2 和 CO2,对应的离子方程式为 2CNO-+3ClO-+2H+ N2↑+2CO2↑+3Cl-+H2O。 1.按要求回答下列问题 (1)硝酸银常用于电镀工业,工业上常利用银与浓硝酸的反应来制备硝酸银,该 制备反应的化学方程式为 _____________________________　。 (2)纤维素还原法制 ClO2 是一种新方法,其原理是纤维素水解得到的最终产物与 NaClO3 反应生成 ClO2。完成反应的化学方程式: 　　　　　　+24NaClO3+12H2SO4 　ClO2↑+　CO2↑+18H2O+　　　　　　。 【解析】(1)Ag 与浓硝酸反应的化学方程式为 Ag+2HNO3(浓) AgNO3+NO2↑+H2O。 (2)纤维素水解得到的最终产物为葡萄糖,其与 H2SO4、NaClO3 反应生成 ClO2、 CO2、H2O 和 Na2SO4。 答案:(1)Ag+2HNO3(浓) AgNO3+NO2↑+H2O (2)1　C6H12O6　24　6　12　Na2SO4 2.铜是一种存在于地壳和海洋中的有色金属。自然界中的铜多数以铜矿物存在, 常见的铜矿石及其主要成分如下表: 矿石名称 黄铜矿 辉铜矿 孔雀石 主要成分 CuFeS2 Cu2S CuCO3·Cu(OH)2 (1) 工业上常以辉铜矿为原料,采用火法熔炼工艺制备铜,火法炼铜的原理为 _______________________________________(用化学方程式表示)。 (2)我国盛产黄铜矿,某工厂现采用黄铜矿来制备胆矾晶体,工业流程如图所示: “生物浸出”是指在硫酸溶液中,由某种细菌在氧气存在下将黄铜矿转化成可溶 性硫酸盐的过程,写出此过程中的离子方程式　________________。 【解析】(1)辉铜矿主要成分为 Cu2S,其与 O2 反应生成 Cu 的化学方程式为 Cu2S+O2 2Cu+SO2。 (2)黄铜矿的主要成分为 CuFeS2,在酸性条件下其与 O2 反应的离子方程式为 4CuFeS2+17O2+4H+ 4Cu2++4Fe3++8S +2H2O。 答案:(1)Cu2S+O2 2Cu+SO2 (2)4CuFeS2+17O2+4H+ 4Cu2++4Fe3++8S +2H2O 3.工业上可以利用 NaBO2、HCHO 和生石灰在加热下生成 NaBH4 和 CaCO3,对应的化 学方程式为 _______________________________________　。 【解析】依题意,反应物为 NaBO2、HCHO 和 CaO,产物为 NaBH4 和 CaCO3。 答案:NaBO2+2HCHO+2CaO NaBH4+2CaCO3 【加固训练】 　　(2019·绵阳模拟)Ⅰ.某实验小组为探究 ClO-、I2、S 在酸性条件下的 氧化性强弱,设计实验如下: 实验①:在淀粉碘化钾溶液中加入少量次氯酸钠溶液,并加入少量的稀硫酸,溶 液立即变蓝; 实验②:向实验①的溶液中加入 4 mL 0.5 mol·L-1 的亚硫酸钠溶液,蓝色恰好完 全褪去。 (1)写出实验①中发生反应的离子方程式: _________________________　。 (2)实验②的化学反应中转移电子的物质的量是　　　。 (3)以上实验说明,在酸性条件下 ClO-、I2、S 的氧化性由弱到强的顺序 是　　　　。 Ⅱ.(4)Cl2、H2O2、ClO2(还原产物为 Cl-)、O3(1 mol O3 转化为 1 mol O2 和 1 mol H2O)等物质常被用作消毒剂。等物质的量的上述物质消毒效率最高的是　　　　 (填序号)。 A.Cl2　　　B.H2O2　　　C.ClO2　　　D.O3 (5)“84”消毒液(主要成分是 NaClO)和洁厕剂(主要成分是浓盐酸)不能混用, 原因是　　　　　　　　　　　　　　　　(用离子方程式表示)。 【解析】Ⅰ.(1)实验①说明酸性条件下,次氯酸钠把碘离子氧化生成碘单质,同 时自身被还原生成氯离子,该反应中,次氯酸根离子得电子作氧化剂,碘离子失 电子是还原剂,氧化产物是碘,所以氧化性强弱为 ClO->I2,反应离子方程式为 ClO-+2I-+2H+ I2+Cl-+H2O。 (2)实验②说明碘单质把亚硫酸根离子氧化生成硫酸根离子,自身被还原生成碘 离子,氧化剂是碘,还原剂是亚硫酸钠,氧化产物是硫酸根离子,所以氧化性强弱 为 I2>S ,反应离子方程式为 H2O+I2+S S +2I-+2H+,设转移电子的 物质的量为 x。 H2O+S +I2 S +2I-+2H+　转移电子 　　1 mol　　　　　　　　　　2 mol 　　0.5 mol·L-1×0.004 L　　　x x= =0.004 mol, (3)实验①说明氧化性强弱为 ClO->I2,实验②说明氧化性强弱为 I2>S ,所以 在酸性条件下 ClO-、I2、S 的氧化性由弱到强的顺序是 S