题文
现有短周期元素组成的A、B、C、D、E五种物质,存在如下转化关系(部分产物已略去),其中E为黑色粉末,D为无色气体.

(1)若B为含氯元素的钾盐,与浓盐酸反应可以生成黄绿色气体,且1mol B转移5mol 电子,则B与浓盐酸反应的化学方程式为______. 生成的氧化产物与还原产物的物质的量之比为______;
(2)将F从混合物中分离出来的实验操作步骤为______、______、______.由A制得2mol D时,转移电子数为______ mol
(3)电解F的饱和水溶液得到碱溶液M,写出该反应的离子方程式;______,若将浓度为 c mol•L-1 的M溶液与0.2mol・L-1 的一元酸HA等体积混合,所得溶液pH=7.溶液中离子浓度的大小关系为______ (浓度用C表示).
(4)固体C与FeCl3溶液按物质的量为2:1反应的离子方程式______;
将Fe(OH)3和NaOH与NaClO混合作用后,是制得緑色水处理剂(Na2FeO4)的一种方法,请完成下列方程式:
______Fe(OH)3+______NaOH+______NaClO=______Na2FeO4+______NaCl+______H2O.
题型:未知 难度:其他题型
答案
短周期元素组成的A、B、C、D、E五种物质,C是淡黄色固体,与水反应生成无色气体D,故C为Na2O2,D为O2,E为黑色粉末,由A溶液E
D可知,A为H2O2,E为MnO2,由固体BED+F,由(1)B为含氯元素的钾盐,与浓盐酸反应可以生成黄绿色气体,且1molB转移5mol电子,B中氯元素化合价为+5,则B为KClO3,F为KCl,(1)KClO3与浓盐酸反应生成氯化钾、氯气与水,反应方程式为:KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O,反应中氧化产物与还原产物都是Cl2,氧化产物由HCl生成,还原产物由生成KClO3,由方程式可知起还原剂的HCl占参加反应的HCl的56
,故氧化产物与还原产物的物质的量之比为6×56:1=5:1;
故答案为:KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O,5:1;
(2)分解生成的KCl中含有MnO2,MnO2不溶于水,将KCl从混合物中分离出来的实验操作步骤为:溶解、过滤、蒸发;
由H2O2制备O2,发生反应2H2O2 MnO2 . 2H2O+O2↑,制得2molO2时,转移电子数为2mol×2×[0-(-1)]=4mol;
故答案为:溶解、过滤、蒸发;4;
(3)电解KCl的饱和水溶液生成氢气、氯气、氢氧化钾,该反应的离子方程式:2Cl-+2H2O 电解 . H2↑+Cl2↑+2OH-;
,若将浓度为 c mol•L-1 的KOH溶液与0.2mol・L-1 的一元酸HA等体积混合,所得溶液pH=7,所以c(OH-)=c(H+),由电荷守恒可知c(K+)=c(A-),溶液中离子浓度大小为:c(K+)=c(A-)>c(OH-)=c(H+);
故答案为:2Cl-+2H2O 电解 . H2↑+Cl2↑+2OH-;c(K+)=c(A-)>c(OH-)=c(H+);
(4)固体C为Na2O2与FeCl3溶液按物质的量为2:1反应,则2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,3NaOH+FeCl3=Fe(OH)3↓+3NaCl,故总反应方程式为:2Na2O2+FeCl3+2H2O=Fe(OH)3↓+3NaCl+NaOH+O2↑,反应离子方程式为:2Na2O2+Fe3++2H2O=Fe(OH)3↓+4Na++O2↑+OH-;
反应中Fe(OH)3→Na2FeO4,Fe元素化合价由+3价升高为+6价,总共升高3价,NaClO→NaCl,Cl元素的化合价由+1价降低为-1价,总降低2价,化合价升降最小公倍数为6,故系数为,故Fe(OH)3系数为2,故NaClO系数为3,由Fe元素守恒故Na2FeO4系数为3,由Cl元素守恒NaCl系数为3,由Na元素守恒NaOH系数为4,由H元素守恒H2O系数为5,配平后方程式为:2Fe(OH)3+4 NaOH+3NaClO=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O;
故答案为:2Na2O2+Fe3++2H2O=Fe(OH)3↓+4Na++O2↑+OH-;2;4;3;2;3;5.
解析
E
考点
据考高分专家说,试题“现有短周期元素组成的A、B、C、D、E五.....”主要考查你对 [氧化还原反应的配平 ]考点的理解。
氧化还原反应的配平
配平简介:
化学反应方程式严格遵守质量守恒定律,书写化学反应方程式写出反应物和生成物后,往往左右两边各原子数目不相等,不满足质量守恒定律,这就需要通过配平来解决。
配平原则:
(1)电子守恒原则:反应中还原剂失去电子的总数与氧化剂得到电子的总数相等
(2)电荷守恒原则:若为离子反应,反应前后离子所带正负电荷总数相等
(3)质量守恒原则:反应前后各元素的原子个数相等
配平步骤:
(1)一标:标明反应前后化合价有变化的元素的化合价
(2)二等:通过求最小公倍数使化合价升降总值相等
(3)三定:确定氧化剂与还原剂的化学计量数
氧化剂(还原剂)化学计量数=降(升)价的最小公倍数÷1mol氧化剂(还原剂)降(升)价总数
(4)四平:用观察法配平其他物质的化学计量数
(5)五查:检查质量与电荷、电子是否分别守恒
配平技巧:
(1)逆向配平法:部分氧化还原反应、自身氧化还原反应等可用逆向配平法,即选择氧化产物、还原产物为基准物来配平(一般从反应物很难配平时,可选用逆向配平法)
例:
通过表明氧化产物、还原产物化合价的升降,确定CrCl3、Cl2的计量数为2和3,然后再用观察法配平。
(2)设“1”配平法:设某一反应物或生成物(一般选用组成元素较多的物质作基准物)的化学计量数为1,其余各物质的化学计量数可根据原子守恒原理列方程求得。
例:P4O+Cl2→POCl3+P2Cl6
可令P4O前的系数为1,Cl2的系数为x,则
1P4O+xCl2→POCl3+3/2P2Cl6 ,再由Cl原子守恒得2x=3+3/2×6 得x=6 即可配平
(3)零价配平法:先令无法用常规方法确定化合价的物质中各元素均为零价,然后计算出各元素化合价的升降值,并使元素化合价升降总数相等,最后用观察法配平其他物质的化学计量数。
例:Fe3C+HNO3=Fe(NO3)3+CO2↑+NO2↑+H2O
复杂化合物Fe3C按照常规方法分析,无法确定其Fe和C的具体化合价,此时可令组成物质的各元素化合价为零价,根据化合价升降法配平。
通过表明氧化产物、还原产物化合价的升降,确定CrCl3、Cl2的计量数为2和3,然后再用观察法配平。
(2)设“1”配平法:设某一反应物或生成物(一般选用组成元素较多的物质作基准物)的化学计量数为1,其余各物质的化学计量数可根据原子守恒原理列方程求得。
例:P4O+Cl2→POCl3+P2Cl6
可令P4O前的系数为1,Cl2的系数为x,则
1P4O+xCl2→POCl3+3/2P2Cl6 ,再由Cl原子守恒得2x=3+3/2×6 得x=6 即可配平
(3)零价配平法:先令无法用常规方法确定化合价的物质中各元素均为零价,然后计算出各元素化合价的升降值,并使元素化合价升降总数相等,最后用观察法配平其他物质的化学计量数。
例:Fe3C+HNO3=Fe(NO3)3+CO2↑+NO2↑+H2O
复杂化合物Fe3C按照常规方法分析,无法确定其Fe和C的具体化合价,此时可令组成物质的各元素化合价为零价,根据化合价升降法配平。
再用观察法确定物质的化学计量数。
(4)整体标价法:当某元素的原子在某化合物中有数个时,可将它作为一个整体对待,根据化合物中元素化合价代数和为零原则予以整体标价。
例:S+Ca(OH)2→CaSx+Ca2S2O3+H2O
生成物CaSx、Ca2S2O3中的Sx、S2作为一个整体标价为-2、+4价,则化合价升降关系为:
Sx 0→-2 降2×2
S2 0→+4 升4×1
即可配平。
(5)缺项配平法:一般先确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量系数,再通过比较反应物与生成物,确定缺项(一般为H2O、H+或OH-),最后观察配平。
(6)有机氧化还原反应的配平:有机物中元素的化合价一般来讲,氢元素显+1价,氧元素显-2价,然后再根据化合价的代数和为零求酸碳元素的平均化合价。
氧化还原反应方程式配平的一般方法与步骤:
- 一般方法:从左向右配。
- 步骤:标变价,找变化,求总数,配系数。
- 标出元素化合价变化的始态和终态
- 求升价元素或降价元素化合价的变化数
- 求化合价变化数的最小公倍数,分别作为氧化剂或还原剂的系数
- 配平变价元素
- 用观察法配平其他元素
- 检查配平后的方程式是否符合质量守恒定律(离子方程式还要看电荷是否守恒)
如:
特殊技巧:
配平时若同一物质内既有元素的化合价上升又有元素的化合价下降,若从左向右配平较困难,可以采用从右向左配平,成为逆向配平法。
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