【新教材】高考化学专题精讲：氧化还原反应的计算及方程式的配平【含例题】.DOC

新教材适用·高考化学第5讲氧化还原反应的计算及方程式的配平考纲要求1.掌握氧化还原反应方程式的简单配平方法。2.能利用得失电子守恒原理进行相关计算。考点一氧化还原反应方程式的配平方法氧化还原反应的实质是反应过程中发生了电子转移，而氧化剂得电子总数(或元素化合价降低总数)必然等于还原剂失电子总数(或元素化合价升高总数)，根据这一原则可以对氧化还原反应的化学方程式进行配平。配平的步骤：(1)标好价：正确标出反应前后化合价有变化的元素的化合价。(2)列变化：列出元素化合价升高和降低的数值。(3)求总数：求元素化合价升高和降低的总数，确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数。(4)配系数：用观察法配平其他各物质的化学计量数。(5)细检查：利用“守恒”三原则(即质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒)，逐项检查配平的方程式是否正确。典例根据FeS2O2Fe2O3SO2回答下列问题(1)氧化剂_，还原剂_，氧化产物_，还原产物_。(2)元素化合价升高的元素为_，元素化合价降低的元素为_。(3)1“分子”还原剂化合价升高总数为_，1“分子”氧化剂化合价降低总数为_。(4)配平后各物质的系数依次为_。答案(1)O2FeS2Fe2O3、SO2Fe2O3、SO2(2)Fe、SO(3)114(4)4、11、2、8失误防范配平氧化还原反应方程式的关键是正确标出化合价，找准1“分子”氧化剂化合价降低总数，1“分子”还原剂化合价升高总数，在计算时，往往容易忽略氧化剂、还原剂中的粒子个数。题组一正向配平类1(1)_HCl(浓)_MnO2_Cl2_MnCl2_H2O(2)_Cu_HNO3(稀)=_Cu(NO3)2_NO_H2O(3)_KI_KIO3_H2SO4=_I2_K2SO4_H2O(4)_MnO_H_Cl=_Mn2_Cl2_H2O答案(1)41112(2)38324(3)513333(4)21610258题组二逆向配平类2(1)_S_KOH=_K2S_K2SO3_H2O(2)_P4_KOH_H2O=_K3PO4_PH3答案(1)36213(2)29335题组三缺项配平类3(1)_ClO_Fe(OH)3_=_Cl_FeO_H2O(2)_MnO_H2O2_=_Mn2_O2_H2O(3)某高温还原法制备新型陶瓷氮化铝(AlN)的反应体系中的物质有：Al2O3、C、N2、AlN、CO。请将AlN之外的反应物与生成物分别填入以下空格内，并配平。答案(1)324OH325(2)256H258(3)Al2O33CN2=2AlN3CO解析(3)根据氮元素、碳元素的化合价变化，N2是氧化剂，C是还原剂，AlN为还原产物，CO为氧化产物。题组四信息型氧化还原反应方程式的书写4按要求书写方程式：(1)已知将浓盐酸滴入高锰酸钾溶液中，产生黄绿色气体，而溶液的紫红色褪去。在一氧化还原反应的体系中，共有KCl、Cl2、浓H2SO4、H2O、KMnO4、MnSO4、K2SO4七种物质。写出一个包含上述七种物质的氧化还原反应方程式，并配平_。在反应后的溶液中加入NaBiO3(不溶于冷水)，溶液又变为紫红色，BiO反应后变为无色的Bi3。写出该实验中涉及反应的离子方程式_。(2)6价铬的毒性很强，制取红矾钠后的废水中含有的Cr2O，可以用绿矾除去。测得反应后的溶液中含Cr3、Fe2、Fe3、H等阳离子。写出该反应的离子方程式_。(3)KMnO4的氧化性随pH的减小而增大，在酸性介质中还原产物是Mn2；在中性或碱性介质中还原产物主要是MnO2。三氯乙烯(C2HCl3)是地下水有机污染物的主要成分，研究显示在地下水中加入KMnO4溶液可将其中的三氯乙烯除去，氧化产物只有CO2，写出反应的化学方程式_。(4)已知：MnOeMnO(绿色)(强碱性条件)MnO8H5eMn2(无色)4H2O(强酸性条件)将KMnO4溶液滴入NaOH溶液中微热，得到透明的绿色溶液，写出反应的离子方程式_。答案(1)2KMnO410KCl8H2SO4=6K2SO42MnSO45Cl28H2O2Mn25NaBiO314H=2MnO5Na5Bi37H2O(2)Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2O(3)2KMnO4C2HCl3=2KCl2CO22MnO2HCl(4)4MnO4OH4MnO2H2OO2解析(1)根据信息，KMnO4在H2SO4作用下，把KCl氧化成Cl2，本身被还原成Mn2。注意NaBiO3不能拆写成离子形式。NaBiO3作为氧化剂，把Mn2氧化成MnO，本身被还原成Bi3。(3)根据信息，MnO的还原产物为MnO2，C2HCl3中C被氧化为CO2，H、Cl的化合价不发生变化。(4)根据信息，在强碱性条件下，MnO得电子生成MnO，2价的氧失电子生成O2。解题技巧配平的基本技能(1)全变从左边配：氧化剂、还原剂中某元素化合价全变的，一般从左边反应物着手配平。(2)自变从右边配：自身氧化还原反应(包括分解、歧化)一般从右边着手配平。(3)缺项配平法：先使得失电子数配平，再观察两边电荷。若反应物这边缺正电荷，一般加H，生成物一边加水；若反应物这边缺负电荷，一般加OH，生成物一边加水。然后进行两边电荷数配平。(4)当方程式中有多个缺项时，应根据化合价的变化找准氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。考点二氧化还原反应计算题中重要的解题思想对于氧化还原反应的计算，要根据氧化还原反应的实质反应中氧化剂得到的电子总数与还原剂失去的电子总数相等，即得失电子守恒。利用守恒思想，可以抛开繁琐的反应过程，可不写化学方程式，不追究中间反应过程，只要把物质分为初态和终态，从得电子与失电子两个方面进行整体思维，便可迅速获得正确结果。题组一简单反应的得失电子守恒问题1Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4，而NaClO被还原为NaCl，若反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为116，则x的值为()A2 B3 C4 D5答案D解析本题考查在氧化还原反应中利用得失电子守恒进行相关的计算。Na2xxNa2O4NaONa得关系式1×·xe16×2e，x5。2现有24 mL浓度为0.05 mol·L1的Na2SO3溶液恰好与20 mL浓度为0.02 mol·L1的K2Cr2O7溶液完全反应。已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化为Na2SO4，则元素Cr在还原产物中的化合价为()A2 B3 C4 D5答案B解析题目中指出被还原的物质是Cr，则得电子的物质必是K2Cr2O7，失电子的物质一定是Na2SO3，其中S元素的化合价从46；而Cr元素的化合价将从6n(设化合价为n)。根据氧化还原反应中得失电子守恒规律，有0.05 mol·L1×0.024 L×(64)0.02 mol·L1×0.020 L×2×(6n)，解得n3。思维建模守恒法解题的思维流程(1)找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。(2)找准一个原子或离子得失电子数(注意化学式中粒子的个数)。(3)根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式。n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价低价)n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价低价)。题组二多元素参与反应的得失电子守恒问题3在PCuSO4H2OCu3PH3PO4H2SO4(未配平)的反应中，7.5 mol CuSO4可氧化P的物质的量为_mol。生成1 mol Cu3P时，参加反应的P的物质的量为_mol。答案1.52.2解析设7.5 mol CuSO4氧化P的物质的量为x；生成1 mol Cu3P时，被氧化的P的物质的量为y根据得失电子守恒得：75 mol×(21)x·(50)x1.5 mol1 mol×3×(21)1 mol×0(3)y·(50)y1.2 mol所以参加反应的P的物质的量为1.2 mol1 mol2.2 mol。4四氧化三铁(Fe3O4)磁性纳米颗粒稳定、容易生产且用途广泛，是临床诊断、生物技术和环境化学领域多种潜在应用的有力工具。水热法制备Fe3O4纳米颗粒的反应是3Fe22S2OO2xOH=Fe3O4S4O2H2O。请回答下列问题。(1)水热法制备Fe3O4纳米颗粒的反应中，还原剂是_。(2)反应的化学方程式中x_。(3)每生成1 mol Fe3O4，反应转移的电子为_mol，被Fe2还原的O2的物质的量为_mol。答案(1)Fe2、S2O(2)4(3)40.5解析(2)根据电荷守恒得：x2×23×22，解得x4。(3)根据还原剂失电子总数等于氧化剂得电子总数，当生成1 mol Fe3O4时，转移的电子数即是1 mol O2得电子总数，为4 mol。设被Fe2还原的O2的物质的量为x，根据电子守恒得：4x1 mol×3×(2)，解得x0.5 mol。题组三多步反应的得失电子守恒问题有的试题反应过程多，涉及的氧化还原反应也多，数量关系较为复杂，若用常规方法求解比较困难，若抓住失电子总数等于得电子总数这一关系，则解题就变得很简单。解这类试题时，注意不要遗漏某个氧化还原反应，要理清具体的反应过程，分析在整个反应过程中化合价发生变化的元素得电子数目和失电子数目。5取x g铜镁合金完全溶于浓硝酸中，反应过程中硝酸被还原只产生8 960 mL的NO2气体和672 mL的N2O4气体(都已折算到标准状态)，在反应后的溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，生成沉淀质量为17.02 g。则x等于()A8.64 B9.20C9.00 D9.44答案B解析反应流程为x g17.02 gm(OH)，而OH的物质的量等于镁、铜失去电子的物质的量，等于浓HNO3得电子的物质的量，即：n(OH)×1×2×10.46 mol所以x g17.02 g0.46 mol×17 g·mol19.20 g。题组四微粒先后反应的得失电子守恒问题当一种物质同时氧化两种或两种以上的微粒时，强还原剂先被氧化。一种物质同时还原两种或两种以上微粒时，强氧化剂先被还原。被氧化和被还原到何种程度，要以还原剂和氧化剂的物质的量多少来决定，具体计算时用电子守恒规律，但是对氧化还原反应过程中对应的每个阶段要分析清楚，电子守恒在对应的阶段同样适用。6下列微粒在溶液中的还原性和氧化性强弱顺序如下：还原性HSO>I，氧化性IO>I2>SO。向含有x mol NaHSO3的溶液中逐滴加入KIO3溶液，加入KIO3和析出I2的物质的量的关系曲线如图所示，则x_mol。答案3解析开始加入KIO3溶液时，最先与IO反应的微粒是HSO，还原产物为I，氧化产物为SO；当HSO反应完后，b点到c点发生反应的离子方程式为IO5I6H=3I23H2O。所以0点到b点参加反应的HSO的物质的量可利用电子守恒求解：n(HSO)×2en(IO)×6e，即x mol×21 mol×6，所以x3。考点三氧化还原反应原理的综合应用题组一从定性和定量两个角度探究有关氧化还原反应的实验(一)关于物质氧化性、还原性强弱的实验1某小组同学为探究H2O2、H2SO3、Br2的氧化性强弱，设计如下实验(夹持仪器已略去，装置的气密性已检验)。实验记录如下：实验操作实验现象打开活塞a，滴加氯水，关闭活塞aA中溶液变为红棕色吹入热空气A中红棕色明显变浅；B中有气泡，产生大量白色沉淀，混合液颜色无明显变化停止吹入空气，打开活塞b，逐滴加入H2O2溶液开始时颜色无明显变化；继续滴加H2O2溶液，一段时间后，混合液逐渐变成红棕色请回答下列问题：(1)A中反应的离子方程式是_。(2)实验操作吹入热空气的目的是_。(3)装置C的作用是_，C中盛放的药品是_。(4)实验操作，混合液逐渐变成红棕色，其对应的离子方程式是_。(5)由上述实验得出的结论是_。(6)实验反思：有同学认为实验操作吹入的热空气，会干扰(5)中结论的得出，你认为是否干扰，理由是_。实验操作，开始时颜色无明显变化的原因是(写出一条即可)_答案(1)2BrCl2=Br22Cl(2)吹出单质Br2(3)吸收尾气NaOH溶液(4)H2O22Br2H=Br22H2O(5)氧化性：H2O2Br2H2SO3(6)不干扰，无论热空气是否参加氧化H2SO3，只要观察到产生白色沉淀的同时混合液颜色无明显变化，即能证明Br2氧化了H2SO3H2SO3有剩余(H2O2浓度小或Br与H2O2反应慢等因素都可)解析操作的反应为Cl22Br=Br22Cl；操作，吹入热空气的目的是吹出Br2，然后在B中，Br2把H2SO3氧化成H2SO4，H2SO4和BaCl2反应生成BaSO4沉淀；操作，H2O2把Br氧化成Br2而使溶液变成红棕色。综上所述，氧化性H2O2Br2H2SO3。(6)若是O2氧化H2SO3，则溶液颜色有变化(变为红棕色)。(二)氧化还原反应滴定时指示剂的选择方法中学中氧化还原反应滴定时指示剂的选择常见的有两类：(1)自身指示剂：有些标准溶液或被滴定物质本身有颜色，而滴定产物为无色，则滴定时就无需另加指示剂，自身颜色变化可以起指示剂的作用，此类指示剂称为自身指示剂。如MnO本身在溶液中显紫红色，还原后的产物Mn2为无色，所以用高锰酸钾溶液滴定时，不需要另加指示剂。(2)显色指示剂：有些物质本身并没有颜色，但它能与滴定剂或被测物质反应产生特殊的颜色，或开始有特殊颜色，滴定后变为无色，因而可指示滴定终点。如滴定前溶液中无单质碘，滴定后有单质碘生成等，可用淀粉等作为指示剂。2(1)配平氧化还原反应方程式：C2O_MnO_H=_CO2_Mn2_H2O(2)称取6.0 g含H2C2O4·2H2O、KHC2O4和K2SO4的试样，加水溶解，配成250 mL溶液。量取两份此溶液各25.00 mL，分别置于两个锥形瓶中。第一份溶液中加入酚酞试液，滴加0.25 mol·L1 NaOH溶液至20.00 mL时，溶液由无色变为浅红色。该溶液被中和的H的总物质的量为_mol。第二份溶液中滴加0.10 mol·L1的酸性高锰酸钾溶液。AKMnO4溶液在滴定过程中作_(填“氧化剂”或“还原剂”)，该滴定过程_(填“需要”或“不需要”)另加指示剂。滴至16.00 mL时反应完全，此时溶液颜色由_变为_。B若在接近终点时，用少量蒸馏水将锥形瓶冲洗一下，再继续滴定至终点，则所测结果_(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。C若在达到滴定终点时俯视读数，则所得结果_(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。原试样中H2C2O4·2H2O的质量分数为_，KHC2O4的质量分数为_。答案(1)52161028(2)0.005A.氧化剂不需要无色浅紫红色B无影响C偏小21%64%解析(1)C：34，改变量(43)×22，Mn：72，改变量(72)×15，根据化合价升降总数相等，所以在C2O前配5，MnO前配2，根据C和Mn原子守恒，分别在CO2和Mn2前配10和2，再由电荷守恒在H前配16，最后根据离子方程式两边的H原子个数相等在H2O前面配8，经检验离子方程式的氧原子个数相等。(2)由HOH=H2O知，n(H)n(OH)0.25 mol·L1×0.02 L0.005 mol。原溶液无色，而KMnO4为紫红色，所以当溶液中的H2C2O4和KHC2O4反应完全时，溶液呈浅紫红色。由电子守恒得n(还)×20.10 mol·L1×0.016 L×5，n(还)0.004 mol。设6.0 g 试样中H2C2O4·2H2O、KHC2O4的物质的量分别为n(H2C2O4·2H2O)、n(KHC2O4)，由得：2n(H2C2O4·2H2O)n(KHC2O4)0.05 mol，由得：n(H2C2O4·2H2O)n(KHC2O4)0.04 mol，解上述两个方程式得：n(H2C2O4·2H2O)0.01 mol，n(KHC2O4)0.03 mol，H2C2O4·2H2O的质量分数为×100%21%，KHC2O4的质量分数为×100%64%。题组二氧化还原反应原理在化学工艺流程中的应用3目前，新能源不断被应用到现代的汽车中，高铁电池技术就是科研机构着力研究的一个方向。(1)高铁酸钾­锌电池(碱性介质)是一种典型的高铁电池，则该种电池负极材料是_。(2)工业上常采用NaClO氧化法生产高铁酸钾(K2FeO4)，K2FeO4在碱性环境中稳定，在中性和酸性条件下不稳定。反应原理为.在碱性条件下，利用NaClO氧化Fe(NO3)3制得Na2FeO43NaClO2Fe(NO3)310NaOH=2Na2FeO43NaCl6NaNO35H2O.Na2FeO4与KOH反应生成K2FeO4Na2FeO42KOH=K2FeO42NaOH主要的生产流程如下：写出反应的离子方程式_。流程图中“转化”(反应)是在某低温下进行的，且此温度无NaOH析出，说明此温度下Ksp(K2FeO4)_Ksp(Na2FeO4)(填“”、“”或“”)。(3)已知K2FeO4在水溶液中可以发生：_FeO_H2O_Fe(OH)3_OH_O2，配平上述方程式K2FeO4在水处理中的作用是_。(4)FeO在水溶液中的存在形态如图所示：若向pH10的这种溶液中加硫酸至pH2，HFeO的分布分数的变化情况是_。若向pH6的这种溶液中滴加KOH溶液，则溶液中含铁元素的微粒中，_转化为_(填化学式)。答案(1)Zn(2)Cl22OH=ClClOH2O(3)410483作净水剂和消毒剂(4)先增大后减小HFeOFeO解析(1)负极失去电子，应为Zn。(2)Cl2和NaOH反应生成NaCl、NaClO和H2O；根据中方程式判断，Ksp前者小。(3)FOH2OF (OH)3OH2采用倒配法：氧化合价降低4，铁化合价升高3，Fe(OH)3系数为4，O2系数为3，根据电荷守恒、元素守恒再配其他物质的系数。(4)根据变化图判断。命题展望氧化还原反应命题的4大趋向氧化还原反应是高中化学的核心内容，是高考考查的重点和热点。命题的趋向：(1)以社会实际问题或典型实例为载体，考查对氧化还原反应有关概念的理解与应用；(2)将氧化还原反应与物质的推断结合在一起，考查学科内知识的综合应用能力；(3)将氧化还原反应与酸碱中和滴定相结合进行考查；(4)将氧化还原反应与电化学原理、新型绿色能源的开发相结合的综合性题目。探究高考明确考向四川高考题探究1(2013·四川理综，7)1.52 g铜镁合金完全溶解于50 mL密度为1.40 g·mL1、质量分数为63%的浓硝酸中，得到NO2和N2O4的混合气体 1 120 mL(标准状况)，向反应后的溶液中加入1.0 mol·L1NaOH溶液，当金属离子全部沉淀时，得到2.54 g沉淀。下列说法不正确的是()A该合金中铜与镁的物质的量之比是21B该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0 mol·L1CNO2和N2O4的混合气体中，NO2的体积分数是80%D得到2.54 g沉淀时，加入NaOH溶液的体积是600 mL答案D解析分析清楚反应过程，充分利用守恒思想来解决问题。A项向反应后溶液中加入NaOH，生成Mg(OH)2和Cu(OH)2沉淀，固体质量增加的是OH的质量，且有n(OH)n(e)，设合金中镁、铜的物质的量分别为x、y，则有解之得，则该合金中铜、镁的物质的量之比为21；B项该硝酸的浓度c14.0 mol·L1；C项NO2和N2O4都来自硝酸，设混合气体中NO2的物质的量为x，根据电子守恒得x(0.05 molx)×20.06 mol，x0.04 mol，NO2的体积分数为80%；D项得到2.54 g沉淀后，溶液中的溶质只有NaNO3，故n(NaOH)0.7 mol0.04 mol0.02 mol0.64 mol，则NaOH溶液的体积是640 mL。2 (2012·四川理综，13)向27.2 g Cu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5 L，固体物质完全反应，生成NO 和Cu(NO3)2。在所得溶液中加入1.0 mol·L1的NaOH溶液1.0 L，此时溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，沉淀质量为39.2 g。下列有关说法不正确的是()ACu与Cu2O 的物质的量之比为21B硝酸的物质的量浓度为2.6 mol·L1C产生的NO在标准状况下的体积为4.48 LDCu、Cu2O与硝酸反应后剩余HNO3为0.2 mol答案B解析解题的关键是会利用守恒法解题，包括元素守恒和得失电子守恒。Cu(OH)2的质量为39.2 g，其物质的量为0.4 mol，设Cu、Cu2O的物质的量分别为x、y，则x2y0.4 mol，64 g·mol1·x144 g·mol1·y27.2 g，解得：x0.2 mol，y0.1 mol，故A正确；Cu和Cu2O中的Cu都变成了2价，转移的电子的物质的量为(0.40.2) mol0.6 mol，根据得失电子守恒可知，生成的NO应为0.2 mol，故C正确；n(NaOH)1 mol，生成0.4 mol Cu(OH)2时消耗了0.8 mol NaOH，另外0.2 mol NaOH中和了硝酸，故D正确；硝酸总的物质的量为0.2 mol(剩余的)0.2 mol(表现氧化性的)0.8 mol(表现酸性的)1.2 mol，其物质的量浓度为2.4 mol·L1，故B错。各省市高考题调研1(2013·上海，22)一定量的CuS和Cu2S的混合物投入足量的HNO3中，收集到气体V L(标准状况)，向反应后的溶液中(存在Cu2和SO)加入足量NaOH，产生蓝色沉淀，过滤，洗涤，灼烧，得到CuO 12.0 g，若上述气体为NO和NO2的混合物，且体积比为11，则V可能为 ()A9.0 L B13.5 LC15.7 L D16.8 L答案A解析若混合物全是CuS，其物质的量为0.15 mol，电子转移数0.15×(62)1.2 mol，混合气体中NO与NO2体积相等，设NO x mol，NO2 x mol,3xx1.2，计算得x0.3，气体体积V0.6 mol×22.4 L·mol113.44 L；若混合物全是Cu2S，其物质的量为0.075 mol，转移电子数0.075×100.75 mol，3xx0.75，计算得x0.187 5，气体体积V0.375 mol×22.4 L·mol18.4 L，因此8.4 LV13.44 L，故A项正确。22013·福建理综，24(2)、(3)(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D与NaClO3反应生成ClO2。完成反应的化学方程式：_(D)_24NaClO312H2SO4=ClO2CO218H2O_(3)ClO2和Cl2均能将电镀废水中的CN氧化为无毒的物质，自身被还原为Cl。处理含CN相同量的电镀废水，所需Cl2的物质的量是ClO2的_倍。答案(2)C6H12O624NaClO312H2SO4=ClO2CO218H2ONa2SO4(3)2.5解析(2)纤维素水解得到的最终产物D应为葡萄糖(C6H12O6)，生成物可利用元素守恒推知，然后配平即可。(3)处理相同量的CN，Cl2和ClO2转移的电子数应相同。1 mol Cl22Cl转移2 mol e，1 mol ClO2Cl转移5 mol e，则转移相同量的电子时所需Cl2与ClO2的物质的量之比为52。3(2013·北京理综，27)用含有Al2O3、SiO2和少量FeO·xFe2O3的铝灰制备Al2(SO4)3·18H2O，工艺流程如下(部分操作和条件略)：.向铝灰中加入过量稀H2SO4，过滤：.向滤液中加入过量KMnO4溶液，调节溶液的pH约为3；.加热，产生大量棕色沉淀，静置，上层溶液呈紫红色；.加入MnSO4至紫红色消失，过滤；.浓缩、结晶、分离，得到产品。(1)H2SO4溶解Al2O3的离子方程式是_。(2)将MnO氧化Fe2的离子方程式补充完整：MnOFe2_=Mn2Fe3_。(3)已知：生成氢氧化物沉淀的pHAl(OH)3Fe(OH)2Fe(OH)3开始沉淀时3.46.31.5完全沉淀时4.78.32.8注：金属离子的起始浓度为0.1 mol·L1根据表中数据解释步骤的目的_。(4)已知：一定条件下，MnO可与Mn2反应生成MnO2。向的沉淀中加入浓HCl并加热，能说明沉淀中存在MnO2的现象是_。中加入MnSO4的目的是_。答案(1)Al2O36H=2Al33H2O(2)58H54H2O(3)pH约为3时，Fe2和Al3不能形成沉淀，将Fe2氧化为Fe3，可使铁完全沉淀(4)生成黄绿色气体除去过量的MnO解析(1)H2SO4溶解Al2O3的离子方程式为Al2O36H=2Al33H2O，在操作中，FeO·xFe2O3也同时被溶解，滤液中含有Al3、Fe2、Fe3等。(2)步骤所得溶液中会有过量H2SO4，故反应在酸性条件下进行，由氧化还原反应中得失电子守恒可知MnO和Fe2的化学计量数之比为15，然后观察配平。得MnO5Fe28H=Mn25Fe34H2O。(3)步骤中，加入过量KMnO4溶液目的是把Fe2氧化成易除去的Fe3。调节pH约为3，由表中数据分析，可知该条件使Fe3完全沉淀而Al3不被沉淀，从而达到分离Fe3和Al3的目的。(4)联想Cl2的实验室制法，很容易分析实验设计的意图，即通过是否产生Cl2来判断沉淀中有无MnO2。操作中加入MnSO4，紫红色消失，说明过量的MnO因加入MnSO4而被转化成沉淀，然后过滤除去MnO，保证产品的纯度。4(2013·新课标全国卷，27)氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌含有Fe()、Mn()、Ni()等杂质的流程如下：提示：在本实验条件下，Ni()不能被氧化；高锰酸钾的还原产物是MnO2。回答下列问题：(1)反应中除掉的杂质离子是_，发生反应的离子方程式为_；在加高锰酸钾溶液前，若pH较低，对除杂的影响是_。(2)反应的反应类型为_，过滤得到的滤渣中，除了过量的锌外还有_。(3)反应形成的沉淀要用水洗，检验沉淀是否洗涤干净的方法是_。(4)反应中产物的成分可能是ZnCO3·xZn(OH)2，取干燥后的滤饼11.2 g，煅烧后可得到产品8.1 g，则x等于_。答案(1)Fe2和Mn2MnO3Fe27H2O=3Fe(OH)3MnO25H、2MnO3Mn22H2O=5MnO24H铁离子和锰离子不能生成沉淀，从而无法除去铁和锰杂质(2)置换反应镍(3)取少量水洗液于试管中，滴入12滴稀硝酸，再滴入硝酸钡溶液，若无白色沉淀生成，则说明沉淀已经洗涤干净(4)1解析从分析整个流程图入手，明确每步发生的反应，从而解决相关问题。(1)在反应中，通过调节溶液的pH，高锰酸钾能将溶液中的Fe2氧化为Fe3，将Mn2氧化为MnO2而除去；若溶液的pH过低，Fe2、Mn2将很难生成沉淀而除去。(2)第一次过滤后的滤液中含有的阳离子有Zn2、Ni2、H等，加入锌后可将Ni置换出来，故滤渣中还含有金属镍。(3)反应生成的沉淀为ZnCO3，同时生成Na2SO4，若沉淀未洗涤干净，洗涤液中应含有SO和Na，故只要对洗涤液中是否含有SO进行检验即可。(4)煅烧过程中ZnCO3、Zn(OH)2均发生分解反应生成ZnO，根据关系式ZnCO3·xZn(OH)2(x1)ZnO，可得，故x1。练出高分1下列有关反应SiO23CSiC2CO的叙述中，正确的是()A氧化剂是SiO2B氧化剂与还原剂的物质的量之比为12C碳在反应中只作还原剂D若生成1 mol SiC，则转移电子2 mol答案B解析该反应的氧化剂和还原剂都是碳，氧化剂与还原剂的物质的量之比为12，A、C错误，B项正确；生成1 mol SiC转移电子4 mol，D项错误。2(NH4)2PtCl6晶体受热分解，生成氮气、氯化氢、氯化铵和金属铂，在此分解反应中，氧化产物与还原产物的物质的量之比是()A23 B32 C43 D13答案A解析(NH4)2PtCl6分解反应的氧化产物是N2，还原产物是Pt，根据电子得失守恒得：6n(N2)4n(Pt)，n(N2)n(Pt)23。3NaNO2是一种食品添加剂，过量摄入能致癌。酸性KMnO4溶液与NaNO2反应的方程式是MnONOMn2NOH2O。下列叙述中正确的是()A该反应中NO被还原B反应过程中溶液的pH减小C生成1 mol N