7.鐵和銅是人類使用最早的金屬,鐵、銅及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等許多領(lǐng)域中有著重要的作用.
(1)酸性條件下,硫酸亞鐵可將MnO2還原為MnSO4,該反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++MnO2+4H+=Mn2++2Fe3++2H2O.在熔融的KOH中,O2可將Fe2(SO43氧化為K2 FeO4,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Fe2(SO43+20KOH+3O2=4K2FeO4+6K2SO4+10H2O.
(2)鐵及其化合物可用于消除環(huán)境污染.常溫下,用氧缺位鐵酸鋅ZnFe2Oy可以消除NOx污染,使NOx轉(zhuǎn)變?yōu)镹2,同時(shí)使ZnFe2Oy轉(zhuǎn)變?yōu)閆nFe2O4.若2mol ZnFe2Oy與足量NO2反應(yīng)可生成0.5mol N2,則y=3.
(3)工業(yè)上常采用如圖所示電解裝置,利用鐵的化合物將氣態(tài)廢棄物中的硫化氫轉(zhuǎn)化為可利用的硫.通電電解后通入H2S時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2[Fe(CN)6]3一+2CO32一+H2S=2[Fe(CN)6]4-+2HCO3-+S↓.電解時(shí),陽極的電極反應(yīng)式為[Fe(CN)6]4--e-=[Fe(CN)6]3-
(4)在銅的冶煉過程中有如下反應(yīng)發(fā)生:5FeS2+14CuSO4+12H2O═7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4,該反應(yīng)的氧化劑是FeS2和CuSO4,當(dāng)有10mol FeS2參與反應(yīng)時(shí),被CuSO4氧化的為2mol.

分析 (1)二氧化錳和亞鐵離子之間會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng);在熔融的KOH中,O2可將Fe2(SO43氧化為K2 FeO4,結(jié)合質(zhì)量守恒定律配平方程式;
(2)依據(jù)氧化還原反應(yīng)的電子守恒計(jì)算ZnFe2Oy中Fe元素化合價(jià),再根據(jù)化合物中的元素化合價(jià)代數(shù)為0計(jì)算y的值;
(3)電解時(shí)陽極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),將[Fe(CN)6]4-轉(zhuǎn)化為Fe(CN)6]3-,化合價(jià)升高;
(4)反應(yīng)14CuSO4+5FeS2+12H2O=7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4中,Cu元素化合價(jià)降低,被還原,CuSO4為氧化劑,F(xiàn)eS2中S元素化合價(jià)為-1價(jià),反應(yīng)后分別升高為+6價(jià)、降低為-2價(jià),F(xiàn)eS2既是氧化劑又是還原劑,從元素化合價(jià)的角度判斷并計(jì)算該題.

解答 解:(1)二氧化錳和亞鐵離子之間會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng),離子方程式為2Fe2++MnO2+4H+=Mn2++2Fe3++2H2O,在熔融的KOH中,O2可將Fe2(SO43氧化為K2 FeO4,方程式為2Fe2(SO43+20KOH+3O2=4K2FeO4+6K2SO4+10H2O,
故答案為:2Fe2++MnO2+4H+=Mn2++2Fe3++2H2O;2Fe2(SO43+20KOH+3O2=4K2FeO4+6K2SO4+10H2O;
(2)2mol ZnFe2Oy與足量NO2可生成0.5mol N2,則ZnFe2Oy被還原為ZnFe2O4,令ZnFe2Oy中鐵元素的化合價(jià)為a,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒,可知2mol×2×(3-a)=0.5mol×2×4,解得a=2,化合價(jià)代數(shù)和為0,則2+2×2=2y,解得y=3,
故答案為:3;
(3)電解時(shí),陽極發(fā)生氧化反應(yīng),將[Fe(CN)6]4-轉(zhuǎn)化為Fe(CN)6]3-,電極反應(yīng)式為[Fe(CN)6]4--e-═[Fe(CN)6]3-,
故答案為:[Fe(CN)6]4--e-=[Fe(CN)6]3-;
(4)反應(yīng)中S、Cu元素化合價(jià)降低,則FeS2和CuSO4為氧化劑,由化學(xué)方程式可知,由電子守恒可知,1mol硫酸銅得電子數(shù)為1mol,S作還原劑時(shí)化合價(jià)由-1升高到+6價(jià),則1mol硫酸銅可以氧化$\frac{1}{7}$mol的硫,當(dāng)有10mol FeS2參與反應(yīng)時(shí),有28mol硫酸銅參加反應(yīng),被CuSO4氧化的FeS2為2mol,故答案為:FeS2和CuSO4;2.

點(diǎn)評(píng) 本題考查氧化還原反應(yīng)計(jì)算及電解等,綜合性較強(qiáng),注重氧化還原反應(yīng)應(yīng)用能力的考查,把握習(xí)題中的信息及遷移應(yīng)用為解答的關(guān)鍵,題目難度中等.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

17.下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)限度的說法中不正確的是( 。
A.當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),這就是這個(gè)反應(yīng)在該條件下所能達(dá)到的限度
B.可逆反應(yīng)是指同一條件下,既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行,又能向逆反應(yīng)方向同時(shí)進(jìn)行的反應(yīng)
C.平衡狀態(tài)的本質(zhì)是各反應(yīng)物、生成物的分子個(gè)數(shù)不再隨時(shí)間改變而改變
D.金屬鈉在氧氣中燃燒瞬間達(dá)到平衡狀態(tài)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

18.(1)寫出電子式:KOH;CO2
(2)用電子式表示下列化合物的形成過程:
CaF2
H2S:

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

15.以下是一些原子的2p能級(jí)和3d能級(jí)中電子排布的情況.其中違反了洪特規(guī)則的是( 。





A.④⑥B.②③C.②④⑤D.②③④⑥

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

2.現(xiàn)有CH4、C2H4、C6H6三種有機(jī)物:
①等質(zhì)量的三種氣體完全燃燒時(shí)消耗氧氣最多的是CH4
②同狀況、同體積的三種氣體完全燃燒時(shí)耗去O2的量最多的是C6H6

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

12.氮氧化物(NOx)種類很多,造成大氣污染的主要是NO和NO2,研究它們的綜合利用有重要意義.
(1)NO可通過氧化-還原法轉(zhuǎn)化為N2,轉(zhuǎn)化關(guān)系如下:
NO$→_{反應(yīng)Ⅰ}^{O_{2}}$NO2$→_{Ⅱ}^{CO(NH_{2})_{2}}$N2.反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式是2NO+O2=2NO2;反應(yīng)Ⅱ的還原劑是CO(NH22
(2)NO還可與C在一定條件下反應(yīng)得到無污染的氣體.NO與C在一定條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式是2NO+C═N2+CO2
(3)NO也可直接用活性鐵粉轉(zhuǎn)化為N2.已知:
N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H1
4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)△H2
則6NO(g)+4Fe(s)=2Fe2O3(s)+3N2(g)△H=△H2-3△H1(用“△H1”、“△H2”表示).
(4)NO2可電解制備綠色硝化試劑N2O5.如圖是其原理示意圖.
①陽極電解液中的N2O4由NO2降溫轉(zhuǎn)化得到,降溫的原因是2NO2(g)?N2O4(g)△H<0,在其他條件不變時(shí),降溫平衡右移,有利于NO2轉(zhuǎn)化為N2O4
②陽極區(qū)生成N2O5的電極反應(yīng)式是N2O4-2e-+2HNO3=2N2O5+2H+
③陰極區(qū)得到一種可循環(huán)利用的物質(zhì),其化學(xué)式是N2O4

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

19.X元素的化合價(jià)為+m價(jià),Y元素的化合價(jià)為-n價(jià),那么X和Y組成的化合物的一個(gè)分子中,原子個(gè)數(shù)( 。
A.一定是m個(gè)B.一定是n個(gè)C.一定是(m+n)個(gè)D.可能是(m+n)個(gè)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

16.某烴A是有機(jī)化學(xué)工業(yè)的基本原料,其產(chǎn)量可以用來衡量一個(gè)國家的石油化工發(fā)展水平,A還是一種植物生長調(diào)節(jié)劑,A可發(fā)生如圖所示的一系列化學(xué)反應(yīng),其中①②③屬于同種反應(yīng)類型.根據(jù)如圖回答下列問題:
(1)按要求填空:A(填電子式),B(填結(jié)構(gòu)式),E(填結(jié)構(gòu)簡式).
(2)寫出反應(yīng)的方程式③CH2═CH2+H2O$\stackrel{稀硫酸}{→}$CH3CH2OH.
(3)比賽中,當(dāng)運(yùn)動(dòng)員肌肉挫傷或扭傷時(shí),隊(duì)醫(yī)隨即對(duì)準(zhǔn)球員的受傷部位噴射藥劑C(沸點(diǎn)12.27℃),進(jìn)行局部冷凍麻醉應(yīng)急處理.要得到較純凈的C,應(yīng)(選擇框圖中出現(xiàn)過的化學(xué)反應(yīng)類型,并用化學(xué)反應(yīng)方程式表示)CH2=CH2+HC1→CH3CH2C1.該反應(yīng)的類型是加成反應(yīng).決定C能用于冷凍麻醉應(yīng)急處理的具體性質(zhì)氯乙烷的沸點(diǎn)低,易揮發(fā),揮發(fā)時(shí)吸收熱量起到降溫的作用.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

17.下列敘述正確的是( 。
A.盡管NO2能與水反應(yīng)生成硝酸,但NO2不屬于酸性氧化物
B.Na2O2粉末加入到FeSO4溶液中,產(chǎn)生白色沉淀,并放出大量氣泡
C.氨氣和氯化氫氣體混合后生成的NH4Cl是離子化合物,因此該反應(yīng)為離子反應(yīng)
D.往酸性KMnO4溶液中通入SO2驗(yàn)證SO2的漂白性

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