7.“8·12”天津港危化仓库爆炸,造成生命、财产的特大损失。据查危化仓库中存有大量的钠、钾,硝酸铵和氰化钠(NaCN)。请回答下列问题:
(1)钠、钾着火,下列可用来灭火的是 。
A.水 B.泡沫灭火器 C.干粉灭火器 D.细沙盖灭
(2)NH4NO3为爆炸物,在不同温度下加热分解,可能发生非氧化还原反应,可能发生氧化还原反应,下列反应可能发生的是 。
A.NH4NO3 → N2 + O2 + H2O
B.NH4NO3 → NH3 + HNO3
C.NH4NO3 → O2 + HNO3 + H2O
D.NH4NO3→ N2 + HNO3 +H2O
E.NH4NO3→ N2+ NH3+ H2O
F.NH4NO3 →N2O + H2O
(3)NaCN属于剧毒物质,有多种无害化处理方法。
① H2O2处理法:NaCN + H2O2 —— N2↑+ X + H2O推测X的化学式为 。
② NaClO处理法:aCN-+bClO-+2cOH-= dCNO-+eN2↑+fCO32-+bCl-+cH2O方程式中e : f的值为 (填选项标号)。
A.1 B.1/2 C.2 D.不能确定
(4)以TiO2为催化剂用NaClO将CN-离子氧化成CNO-,CNO-在酸性条件下继续与NaClO反应生成N2、CO2、Cl2等。取浓缩后含CN-离子的废水与过量NaClO溶液的混合液共200mL(设其中CN-的浓度为0.2mol·L—1)进行实验。
①写出CNO-在酸性条件下被NaClO氧化的离子方程式:_____________________;
②若结果测得CO2的质量为1.408g,则该实验中测得CN-被处理的百分率为 。
(1)D (2)A、B、D、F (3)① NaHCO3 ② B
(4)① 2 CNO- + 6ClO- +8H+ = N2↑+ 2CO2↑+ 3Cl2↑+ 4H2O ② 80.0%
原反应,D正确;E.NH4NO3→ N2+ NH3+ H2OF.NH4NO3 →N2O + H2OA、B、D、F ;(3) H2O2处理法:NaCN + H2O2 —— N2↑+ X + H2ONaHCO3,答案为NaHCO3; ② NaClO处理法:aCN-+bClO-+2cOH-= dCNO-+eN2↑+fCO32-+bCl-+cH2OCNO-e : f的值为1:2,答案为B;(4)①CNO-在酸性条件下与NaClO反应生成N2、CO2、Cl2,根据元素守恒可知还有H2O,答案为:2 CNO- + 6ClO- +8H+ = N2↑+ 2CO2↑+ 3Cl2↑+ 4H2O;②根据碳元素守恒被处理掉的CN-CN-CNO-CO2)= 1.408g/44g/mol=0.032mol,200mL CN-的浓度为0.2mol·L—1CN-×0.2mol·L—1该实验中测得CN-被处理的百分率为×100%=80%,答案为:80%.
考点:考查氧化还原反应
8.高锰酸钾是一种典型的强氧化剂。
完成下列填空:
Ⅰ.在用KMnO4酸性溶液处理Cu2S和CuS的混合物时,发生的反应如下:
①MnO+Cu2S+H+―→Cu2++SO2↑+Mn2++H2O(未配平)
②MnO+CuS+H+―→Cu2++SO2↑+Mn2++H2O(未配平)
(1)下列关于反应①的说法中错误的是______(填字母序号)。
a.被氧化的元素是Cu和S
b.氧化剂与还原剂的物质的量之比为85
c.生成2.24 L(标况下)SO2,转移电子的物质的量是0.8 mol
d.还原性的强弱关系是:Mn2+>Cu2S
Ⅱ.在稀硫酸中,MnO和H2O2也能发生氧化还原反应
氧化反应:H2O2-2e-===2H++O2↑还原反应:MnO+5e-+8H+===Mn2++4H2O
(2)反应中若有0.5 mol H2O2参加此反应,转移电子的个数为________。
(3)已知:2KMnO4+7H2O2+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+6O2↑+10H2O,则被1 mol KMnO4氧化的H2O2是______mol。
Ⅲ.高锰酸钾溶液与硫化亚铁有如下反应:10FeS+6KMnO4+24H2SO4===3K2SO4+6MnSO4+5Fe2(SO4)3+10S+24H2O
(4)若上述反应前后固体的质量减少了2.8 g,则硫元素与KMnO4之间发生电子转移的数目为____个。
【答案】(1)d(2)6.02×1023(3)2.5 (4)0.1NA(或6.02×1022)
(2)由H2O2-2e→2H++O2↑可知,反应中若有0.5mol H2O2参加此反应,转移电子的个数为0.5×2×NA=NA。故答案为:NA;(3)反应2KMnO4+7H2O2+3H2SO4→K2SO4+2MnSO4+6O2↑+10H2O中,2molKMnO4可氧化5molH2O2,
生成的6molO2中,有5mol为H2O2被氧化生成,有1mol为H2O2自身发生氧化还原反应生成,则1mol KMnO4氧化的H2O2是2.5mol。故答案为:2.5;(4)反应中固体质量变化为:FeS→S,固体质量变化为铁元素的变化;反应前后固体的质量减少了2.8g,参加反应的亚铁离子的物质的量为:=0.05mol,即被氧化的FeS的物质的量为0.05mol,被高锰酸根离子氧化的硫元素元素的物质的量为0.05mol,转移的电子的物质的量为:0.05mol×2=0.1mol,电子数目为:0.1NA。故答案为:0.1NA。
考点:考查氧化还原反应的计算;氧化还原反应
【导师点睛】本题考查氧化还原反应的计算,侧重于学生的分析能力和计算能力的考查,为高频考点。氧化还原反应的特征是元素的化合价发生变化,其本质是在反应中有电子转移。在氧化还原反应中遵循电子守恒,即氧化剂得到的电子的物质的量(或个数)等于还原剂失去的电子的物质的量(或个数)。若将电子守恒规律应用于解题,可以大大简化我们的计算过程,收到事半功倍的效果。守恒法是中学化学中常用的解题方法之一,守恒法包括质量守恒、原子守恒、电荷守恒、电子守恒等。在进行解题时,如何选择并应用上述方法对于正确快速地解答题目十分关键。首先必须明确每一种守恒法的特点,然后挖掘题目中存在的守恒关系,最后巧妙地选取方法,正确地解答题目。① 在溶液中存在着阴阳离子,由于溶液呈电中性,所以可考虑电荷守恒; ②在氧化还原反应中存在着电子的转移,通常考虑电子守恒。③在某些复杂多步的化学反应中可考虑某种元素的守恒法;④在一个具体的化学反应中,由于反应前后质量不变,因此涉及到与质量有关的问题可考虑质量守恒法。就本题而言(1)根据化合价的变化判断氧化还原反应的相关概念,根据氧化还原反应中氧化剂和还原剂之间得失电子的物质的量相等计算转移电子的物质的量,在氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性;(2)根据化合价的变化计算转移电子的物质的量;(3)根据氧化还原反应中氧化剂和还原剂之间得失电子的物质的量相等计算;(4)反应10FeS+6KMnO4+24H2SO4→3K2SO4+6MnSO4+5Fe2(SO4)3+10S+24H2O中,反应前后固体变化为:FeS→S,固体减少的质量实际上是铁元素的质量,据此计算出铁的物质的量及转移的电子数。