高中化学奥赛培训教程大全
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第一节 氧化还原反应
1、根据下列三个反应,排出氧化剂氧化性的强弱顺序:
A .4HCl +MnO 2∆ MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O
B .16HCl +2KMnO 4=2KCl +2MnCl 2+5Cl 2↑+8H 2O
C .4HCl +O 22CuCl 450︒
2Cl 2↑+2H 2O 解析:这三个反应中还原剂都是盐酸。不同的氧化剂与同一还原剂反应时,若反应越易发生,则氧化剂的氧化性越强,反之就弱,故其氧化性顺序由强到弱:KMnO 4>MnO 2>O 2。
2、配平氧化还原方程式:P 4O +Cl 2FY=POCl 3+P 2Cl 5
解析:本题中P 4O 中的P 元素对应有两种产物,故设P 4O 的化学计量数为“1”。用待定系数法配平的关键是选准一种物质的化学计量数为1。令P 4O +a Cl 2=b POCl 3+c P 2Cl 5,由原子守恒得:
42,21/4,1,
1,235,3/2。b c a b b a b c c =+=⎧⎧⎪⎪==⎨⎨⎪⎪=+=⎩⎩
解得 代入整理得:4P 4O +21Cl 2=4POCl 5+6P 2Cl 5
3、配平下列方程式:Fe 3C +HNO 3=Fe(NO 3)3+NO 2+CO 2+H 2O
解析:复杂物质Fe 3C 按常规化合价分析无法确定Fe 和C 的具体化合价,此时可令组成该物质的各元素化合价为零价,再根据化合价升降法配平。
33Fe (03)9C 0+4 4N +5+4113
→+⎫⨯⎬→⎭
→⨯升共升131升降 再用观察法,不难确定各物质的化学计量数为:1、22、3、13、1、11,故为Fe 3C +22HNO 3=3Fe(NO 3)3+13NO 2↑+CO 2↑+11H 2O
4、配平NH 4NO 3FY=N 2+HNO 3+H 2O
解析:NH 4NO 3中N 的平均化合价为+1价,则元素化合价升降关系为:
2N 2(+1→0) 降2×1
N +1→+5 升4×1
用观察法调整确定各物质的化学计量数,故:
5NH 4NO 3=4N 2↑+9H 2O +2HNO 3
注:若配平时不用此平均标价法,则要分析同种元素化合价升降关系。
+4232NH N ,NO N ,-→→决不会出现化合价交叉现象,即不会出现43NH NO +-→的情况。
5、问四氧化三铁中铁的氧化数为多少?
解析:已知氧的氧化数为-2,设铁的氧化数为+x ,
则3x +4×(-2)=0
83
x =+故 所以Fe 3O 4中Fe 的氧化数为83
+。
注:氧化数可以为分数。
6、用离子-电子法配平下列方程:
KMnO 4+FeSO 4+H 2SO 4
FY=MnSO 4+Fe 2(SO 4)3+K 2SO 4+H 2O
解析:①写出反应的离子表达式:
4MnO -+Fe 2++H +FY=Mn 2++Fe 3++H 2O ②分别写出氧化和还原半反应:Fe 2+-e -
→Fe 3+×5 4MnO -+8H ++5e -→Mn 2++4H 2O ×1
③根据反应过程中得失电子相等原则,配平氧化剂和还原剂系数:
4MnO -+5Fe 2++8H +=Mn 2++5Fe 3++4H 2O
3
④H 2SO 4作介质时,化学方程式可写为:
2KMnO 4+10FeSO 4+8H 2SO 4=K 2SO 4+2MnSO 4+5Fe 2(SO 4)3+8H 2O
注:离子-电子法配平的关键是把氧化还原反应方程式拆为两个半反应式,再利用电子得失守恒即可消去电子,得方程式。
7、计算由标准氢电极和标准镉电极组成的电池的自由能。
解析:E Cd /Cd=-0.402 6V E H +/H 20+2
E 代数值较小的电极应作原电池的负极,E
代数值较大的电极为正极,因此电池的符号可表示为:(-)Cd|Cd 2+(1mol/L)//H +(1 mol/L)|H 2(Pt)(+) 0E E 正负-E -( 0.402 6)= + 0.402 6V -
E -G =-n
F 2×96 500×0.402 6=-77 701.8J/mol
第二节 离子反应和离子方程式
1、在pH=1的无色透明溶液中不能大量共存的离子组是( )
A .Al 3+、Ag +、Cl -
B .Mg 2+、43NH 、
NO 、+-Cl - C .Ba 2+、K +、CH 3COO -、Fe 3+
D .Zn 2+、Na +、234NO 、SO --
解析:A 组由于Ag ++Cl -=AgCl ↓而不能共存;C 组因生成弱电解质(H ++CH 3COO -=CH 3COOH)而不能共存,且Fe 3+是棕黄色的,故答案为A 、C 。
注:解答此类题的关键是掌握离子能否共存的判断规则。
2、重金属离子有毒性。实验室有甲、乙两种废液,均有一定毒性。经化验甲废液呈碱性,主要有毒离子为Ba 2+离子,如将甲、乙废液按一定比例混合,毒性明显降低。乙废液中
不可能含有的离子是( )
A .Cu 2+和24SO -
B .Cu 2+和Cl -
C .K +和24SO -
D .Ag +和3NO -
解析:沉淀Ba 2+必须用24SO -,而在A 、C 两选项中均含有24SO -,但C 项中K +无毒性,
A 项中Cu 2+可与甲废液中OH -
反应生成Cu(OH)2沉淀,从而降低毒性。本题答案为A 。 注:设法使重金属离子转化为沉淀,使其毒性明显降低。若仅考虑将Ba 2+沉淀为BaSO 4,即选C 。
3、下列反应的离子方程式错误的是( )
A .等物质的量的Ba(OH)2与NH 4HSO 4在溶液中反应:
Ba 2++2OH -
+++244NH +H +SO -=BaSO 4↓+NH 3·H 2O +H 2O B .氢氧化铁与足量的氢溴酸溶液反应:
Fe(OH)3+3H +=Fe 2++3H 2↓+H 2O
C .足量的CO 2通入饱和碳酸钠溶液中:
CO 2+23CO -+H 2O=32HCO -
D .向碳酸氢钠溶液中滴加少量澄清石灰水:
Ca 2++32HCO -+2OH -
=CaCO 3↓+23CO -+2H 2O 解析:对于A :4HSO -在水溶液中进一步电离成H +和24SO -,且Ba(OH)2与NH 4HSO 4
等物质的量反应,故NH 4+与H +分别与OH -
反应,故A 正确。对于B ,氢溴酸是强酸,Fe(OH)3为难溶物,故也正确。对于C ,由于NaHCO 3溶解度小于Na 2CO 3,且Na 2CO 3为饱和溶液,
故析出的是NaHCO 3晶体,故C 错误。对于D ,Ca(OH)2少量,故溶液中还有23CO -存在,
若Ca(OH)2过量,则不能有23CO -存在。故D 正确。本题答案为C 。
注:本题结合元素化合物的知识,从多个侧面考查对离子方程式正误的判断。有的同学