A.Cl2 C.ClO2
B.H2O2
D.O3
(2)H2O2有时可作为矿业废液消毒剂，有“绿色氧化剂”的美称。如消除采矿业胶液中的氰化物(如KCN)，经以下反应实现：KCN+H2O+H2O2
A+NH3↑，则生成物A的化学式为____________，
H2O2被称为“绿色氧化剂”的理由是__________。
(3)漂白剂亚氯酸钠(NaClO2)在常温下、黑暗处可保存一年。亚氯酸不稳定可分解，反应的离子方程式为HClO2
ClO2↑+H+Cl+H2O(未配平)。在该反应中，当有1 mol ClO2生成时转移
+
-
的电子数约为________。
(4)“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)。利用氯碱工业的产物可以生产“84”消毒液，写出有关反应的化学方程式：
__________________________________________________。 【解析】(1)1 mol Cl2(发生的反应为Cl2+H2O
HCl+HClO)、H2O2、ClO2、O3分别消毒时，转
移电子依次为1 mol、1 mol、5 mol、2 mol，等物质的量的上述物质反应，ClO2转移的电子数最多，消毒效率最高。(2)根据元素守恒原理，可知反应KCN+H2O2+H2O
A+NH3↑中的A为
KHCO3。在反应中，H2O2是氧化剂，其产物没有污染性。(3)该反应是歧化反应，HClO2中+3价的氯元素一部分升高到ClO2中的+4价，一部分降低到-1价。当有1 mol ClO2生成时，反应中转移1 mol电子，即转移的电子数约为6.02×10。(4)ClO与浓盐酸中的Cl会发生反应生成有毒的Cl2。氯碱工业的产物是NaOH、H2和Cl2，NaOH溶液和Cl2反应可以得到含有NaClO的溶液。 答案：(1)C
(2)KHCO3 H2O2是氧化剂，其产物没有污染性 (3)6.02×10 (4)ClO+Cl+2H
23
--+
23
--
Cl2↑+H2O Cl2+2NaOHNaClO+NaCl+H2O
12.三氟化氮(NF3)是一种无色、无味的气体，它是微电子工业技术的关键原料之一。
(1)三氟化氮可由氨气和氟气反应得到：4NH3＋3F2===NF3＋3NH4F。NH3的电子式为________，反应中氨气显示的化学性质有________，当有17.0 g氨气发生反应时，转移电子的物质的量为________。
(2)在潮湿的空气中，NF3能与水蒸气发生反应，产物为HF、NO和一种酸，则被氧化与被还原的元素的物质的量之比为________，NF3、F2、NO三种气体氧化性由弱到强的顺序为_______________________________________________________________________。
(3)三氟化氮在空气中泄漏时，很容易被发现，依据的现象是________________________。 (4)NCl3的结构类似NF3，但NCl3中N元素显－3价，NCl3遇水发生反应，且反应为非氧化还原反应，该反应的化学方程式为__________________________________________。
解析：(1)NH3是共价化合物，结构式为，电子式为，反应中部分NH3转
化为NF3，氮元素化合价升高，NH3体现还原性；反应中部分NH3转化为NH4F，生成了盐，NH3体现碱性。反应4NH3＋3F2===NF3＋3NH4F转移6e，因此当有17.0 g氨气，即1 mol氨气发生反应时，转移电子的物质的量为6 mol÷4＝1.5 mol。(2)NF3与水蒸气的反应中，F元素化合价不变，N元素由＋3价降为＋2价，则生成的酸中N元素的化合价升高，故该酸为HNO3。配平该化学方程式为3NF3＋5H2O===2NO＋HNO3＋9HF。NF3――→HNO3，被氧化，NF3――→NO，被还原，根据得失电子守恒，则被氧化与被还原的元素的物质的量之比为1∶2；由4NH3＋3F2===NF3＋3NH4F，可知氧化性：F2>NF3，由3NF3＋5H2O===2NO＋HNO3＋9HF，可知氧化性：NF3>NO，则氧化性：F2>NF3>NO。(3)NO易与空气中的氧气反应生成红棕色的NO2气体，同时生成的HF和HNO3易结合空气中的水蒸气形成酸雾，有刺激性气味，因此依据的现象是产生红棕色气体，有刺激性气味，产生白雾。(4)NCl3中N元素显－3价，NCl3遇水发生反应，且反应为非氧化还原反应，所以生成物是次氯酸和氨气，该反应的化学方程式为NCl3＋3H2O===NH3＋3HClO。
得e
－
－
失2e
－
答案：(1) ,H 还原性、碱性 1.5 mol
(2)1∶2 NO (3)有红棕色气体产生、有刺激性气味、产生白雾 (4)NCl3＋3H2O===NH3＋3HClO 13.已知还原性：HS>I，氧化性：I - >I2。 (1)在NaIO3溶液中滴加少量NaHSO3溶液，发生下列反应。配平反应方程式，并标出电子转移的方向和数目。 NaIO3+ NaHSO3 I2+ Na2SO4+ H2SO4+ H2O (2)在NaIO3溶液中滴加过量NaHSO3溶液，反应完全，推测反应后溶液中的还原产物为__________(填化学式)。 (3)在含5 mol NaHSO3的溶液中逐滴加入NaIO3溶液，加入NaIO3的物质的量和析出I2的物质的量的关系曲线如图所示。写出反应过程中与AB段曲线对应的离子方程式 __； 当溶液中I与I2的物质的量之比为5∶3时，加入的NaIO3为__________ mol。 - 【解析】(1)碘元素的化合价由+5降低到0，硫元素的化合价由+4升高到+6。根据化合价升降 总数相等，配平反应方程式，标出电子转移的方向和数目。(2)由还原性HS>I可知，当 - NaHSO3溶液过量时I先被还原成I2，再被还原成I。(3)OA段，随着I - 的量增加NaHSO3 的量减少，I被还原成I，至A点恰好完全反应，此时继续加入NaIO3，又发生NaIO3氧化 - I的反应：I - +6H+5I +- 3I2+3H2O。当I与I2的物质的量之比为5∶3时，设加入的NaIO3 - 为x mol，根据转移电子数守恒，得5×2=x×6+x×5，解得x=。 答案：(1)(2)NaI 2I2+7Na2SO4+3H2SO4+2H2O (3)I+5I+6H -+ 3I2+3H2O 14.亚氯酸钠(NaClO2)和ClO2都是重要的漂白剂。通常情况下，ClO2是一种具有强氧化性的黄色气体，常用于水的净化和纸浆、纺织品的漂白。ClO2易发生爆炸，在生产、使用时可用其他气体进行稀释。ClO2易与碱反应生成亚氯酸盐和氯酸盐。 (1)草酸(H2C2O4)是一种弱酸，利用硫酸酸化的草酸还原氯酸钠，可较安全地生成ClO2，反应的离子方程式为______________。 (2)自来水用ClO2处理后，有少量ClO2残留在水中，可用碘量法作如下检测(已知ClO2存在于 pH为4～6的溶液中，Cl存在于中性溶液中)： ①取0.50 L水样，加入一定量的碘化钾，用氢氧化钠溶液调至中性，再加入淀粉溶液，溶液变蓝。写出ClO2与碘化钾反应的化学方程式：_________。 ②已知：2Na2S2O3+I2 Na2S4O6+2NaI，向①所得溶液中滴加5.00×10 mol·L的Na2S2O3溶液 -4 -1 至恰好反应，消耗Na2S2O3溶液20.00 mL，判断达到滴定终点的方法是__________________________，该水样中ClO2的浓度是________mg·L。 (3)某学习小组设计如下装置制取亚氯酸钠(NaClO2)。 -1 ①装置A中产生的ClO2气体，在装置C中反应生成NaClO2，写出生成NaClO2的化学方程式： _______________________。 将NaClO2溶液在一定条件下处理即可得到NaClO2晶体。 ②装置B的作用是__________________________。 ③某同学认为上述装置并不完整，请画出需补充的装置图。 【解析】(1)H2C2O4被强氧化剂氧化时一般被氧化成CO2，CO2和ClO2同时生成，CO2对ClO2起到稀释作用，符合“安全地生成ClO2”的要求，因此该反应的离子方程式是 H2C2O4+2Cl+2H + 2CO2↑+2ClO2↑+2H2O。 (2)①由题中信息可知，Cl存在于中性溶液中，所以在中性溶液中ClO2将KI氧化为I2， 本身被还原为Cl，反应的化学方程式是2ClO2+2KI2KClO2+I2。 -4 -1 ②由关系式2ClO2～I2～2Na2S2O3有n(ClO2)=n(Na2S2O3)=5.00×10 mol·L× 0.020 0 L=1.00×10 mol，m(ClO2)=1.00×10 mol×67.5 g·mol=6.75× 10 g=0.675 mg，所以在该水样中ClO2的浓度是0.675 mg÷0.50 L=1.35 mg·L。 -4 -1 -5 -5 -1 (3)①在装置C中，ClO2在碱性条件下被H2O2还原为NaClO2，H2O2被氧化为O2，所以反应的化学方程式是2NaOH+2ClO2+H2O2 2NaClO2+2H2O+O2。③补充装置一般要从安全和环境保护角度 考虑。ClO2易发生爆炸，不能直接排放，故要安装尾气处理装置，由题中信息可知，ClO2易与碱反应生成亚氯酸盐和氯酸盐，所以应在装置C后增加NaOH溶液吸收ClO2并防止倒吸的装置。 答案：(1)H2C2O4+2Cl(2)①2ClO2+2KI不恢复 1.35 (3)①2NaOH+2ClO2+H2O2③在装置C后画 +2H + 2CO2↑+2ClO2↑+2H2O 2KClO2+I2 ②当滴加最后一滴Na2S2O3溶液时，溶液蓝色褪去，且半分钟内 2NaClO2+2H2O+O2 ②防止装置C中试管中的溶液倒吸到装置A中 (或其他合理装置)
高考 氧化还原反应配平和计算
