熱點專項練1信息型氧化還原反應方程式的書寫1．飲用水中的NOeq\o\al(－,3)對人類健康會產(chǎn)生危害，為了降低飲用水中NOeq\o\al(－,3)的濃度，某飲用水研究人員提出：在堿性條件下用鋁粉將NOeq\o\al(－,3)還原為N2：Al＋____NaNO3＋____NaOH＋____eq\o(=,\s\up17(△))____Na[Al(OH)4]＋____N2↑。請回答下列問題：(1)請配平其化學方程式并用雙線橋表示電子轉移的方向和數(shù)目：___________________________________________________。(2)上述反應中，還原劑是___________，還原產(chǎn)物是___________。(3)另一種去除污水中NOeq\o\al(－,3)的方法是在酸性污水中加入鐵粉，最終生成銨根和FeO(OH)，該反應的離子方程式為___________________________________________?！窘馕觥?1)該反應中只有Al元素失電子，方程式化合價由0價變?yōu)椋?價；N元素化合價由＋5價變?yōu)?價，該反應中轉移電子數(shù)是30，根據(jù)電子守恒結合質量守恒可知，反應為10Al＋6NaNO3＋4NaOH＋18H2Oeq\o(=,\s\up17(△))10Na[Al(OH)4]＋3N2↑，用雙線橋表示電子轉移的方向和數(shù)目為：(2)Al元素的化合價升高，失去電子，Al作還原劑被氧化，NaNO3中N元素化合價降低得電子，NaNO3作氧化劑被還原生成還原產(chǎn)物N2；(3)NOeq\o\al(－,3)和鐵粉在酸性條件下生成銨根和FeO(OH)，氮原子化合價由＋5價變?yōu)椋?價，鐵元素化合價由0變?yōu)椋?，根據(jù)電子守恒可知，該反應的離子方程式為：3NOeq\o\al(－,3)＋8Fe＋6H＋＋7H2O=8FeO(OH)＋3NHeq\o\al(＋,4)?！敬鸢浮?1)(2)AlN2(3)3NOeq\o\al(－,3)＋8Fe＋6H＋＋7H2O=8FeO(OH)＋3NHeq\o\al(＋,4)2．鉻及其化合物常被應用于冶金、化工、電鍍、制藥等行業(yè)，但使用后的廢水因其中含高價鉻的化合物而毒性很強，必須進行處理。工業(yè)上往往采取下列循環(huán)工藝防止鉻的污染：(1)上述各步反應中屬于氧化還原反應的是___________(填序號)。(2)第①步，含Cr2Oeq\o\al(2－,7)的廢水在酸性條件下用綠礬(FeSO4·7H2O)處理，寫出并配平反應的離子方程式：____________________________________________________。(3)第②步，向(2)中反應后的溶液中加入適量的堿石灰，使鉻離子轉變?yōu)镃r(OH)3沉淀。處理后沉淀物中除了Cr(OH)3外，還有___________、___________(寫化學式)。(4)回收所得的Cr(OH)3，經(jīng)③④⑤步處理后又可轉變成K2Cr2O7。純凈的K2Cr2O7常用于測定與檢測，例如K2Cr2O7可用于酒駕中的酒精檢測，檢驗酒精時，溶液由橙紅色變成灰綠色。已知在該反應過程中，乙醇CH3CH2OH被氧化成醋酸CH3COOH，則氧化劑與還原劑的個數(shù)比為___________。(5)鉻能緩慢溶于稀鹽酸中生成藍色溶液，與空氣接觸很快變成綠色，這是因為先生成藍色的Cr2＋后，被空氣中的氧進一步氧化成綠色的Cr3＋的緣故。故CrCl2固體在保存時應注意的重要問題是___________，寫出上述變綠過程的化學方程式：___________________________________________?！窘馕觥?1)步驟①中Cr元素化合價由＋6價降低為＋3價；步驟②中Cr元素化合價不變，步驟③中Cr元素化合價不變，步驟④中Cr元素化合價由＋3價升高為＋6價，步驟⑤中Cr元素化合價不變，故上述各步反應中屬于氧化還原反應的是①④。(2)第①步，含Cr2Oeq\o\al(2－,7)的廢水在酸性條件下用綠礬(FeSO4·7H2O)處理，Cr元素化合價由＋6價降低為＋3價，F(xiàn)e元素化合價由＋2價升高為＋3價，根據(jù)得失電子守恒，配平反應的離子方程式為Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋6Fe2＋＋14H＋=2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O。(3)第②步，(2)中反應后的溶液中含有Cr3＋、Fe3＋、SOeq\o\al(2－,4)，加入適量的堿石灰，使鉻離子轉變?yōu)镃r(OH)3沉淀。處理后沉淀物中除了Cr(OH)3外，還有Fe(OH)3、CaSO4。(4)該反應過程中，溶液由橙紅色變成灰綠色，Cr元素由＋6價降低為＋3價，乙醇CH3CH2OH被氧化成醋酸CH3COOH，C元素化合價由－2價升高為0價，則氧化劑與還原劑的個數(shù)比為2∶3。(5)Cr2＋易被氧化為Cr3＋，CrCl2固體在保存時應注意的重要問題是隔絕空氣，變綠過程的化學方程式為4CrCl2＋4HCl＋O2=4CrCl3＋2H2O?！敬鸢浮?1)①④(2)Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋6Fe2＋＋14H＋=2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O(3)Fe(OH)3CaSO4(4)2∶3(5)隔絕空氣4CrCl2＋4HCl＋O2=4CrCl3＋2H2O3．燃煤火電廠產(chǎn)生的尾氣(主要成分為SO2、NO)可以按如下流程脫除或利用。請回答：(1)寫出途徑Ⅰ中SO2轉化成CaSO4的總反應化學方程式：___________________________________________。(2)下列說法正確的是__________。A．途徑Ⅰ中Cu＋的作用是催化劑B．途徑Ⅰ中C2H4的作用是還原劑C．若用氨水代替石灰乳吸收尾氣，則SO2可能最終轉化成NH4HSO4或(NH4)2SO4D．工業(yè)制硝酸的第一步是N2與O2反應得到NO(3)寫出途徑Ⅱ中NO與CaCO3、NaClO2混合液反應的化學反應方程式：_______________________________________________。(4)下列物質有可能代替途徑Ⅱ中NaClO2的是__________。A．NaClOB．O3C．NH3D．Na2S(5)設計實驗方案檢驗途徑Ⅱ產(chǎn)物中的含氮陰離子：________________________________________________________________________?！窘馕觥?1)SO2和石灰乳反應生成CaSO3，后CaSO3被氧化成CaSO4，其總反應化學方程式為：2SO2＋O2＋2Ca(OH)2=2CaSO4＋2H2O；(2)由圖示可以看出，Cu＋反應前后均有，且參加過反應，所以途徑Ⅰ中Cu＋的作用是催化劑，故A正確；C2H4中碳元素的化合價是－2價，反應后生成的CO2中碳元素的化合價為＋4價，碳元素的化合價升高了，即途徑Ⅰ中C2H4的作用是還原劑，故B正確；用氨水代替石灰乳，也能發(fā)生SO2和堿溶液反應生成亞硫酸鹽的反應，后亞硫酸鹽被氧化成硫酸鹽，具體產(chǎn)物由堿和SO2的相對量的多少決定，可能生成NH4HSO4或(NH4)2SO4，故C正確；工業(yè)制硝酸的第一步是以氨和空氣為原料，用鉑銠合金網(wǎng)為催化劑，在氧化爐中進行氨催化氧化反應，不是N2與O2反應得到NO，故D錯誤；(3)從圖中可以看出，此反應的產(chǎn)物有CO2、Ca(NO3)2，Ca(NO3)2是NO的氧化產(chǎn)物，所以還有一種化合價降低的還原產(chǎn)物NaCl，反應的化學方程式為：2CaCO3＋4NO＋3NaClO2=2Ca(NO3)2＋3NaCl＋2CO2；(4)途徑Ⅱ中NaClO2的作用是將NO氧化，所以NaClO和O3能代替NaClO2，所以選AB；(5)途徑Ⅱ產(chǎn)物中的含氮陰離子為NOeq\o\al(－,3)，檢驗方法為：取上層清液于試管中，加稀鹽酸，無明顯現(xiàn)象，再加入銅片，若產(chǎn)生無色氣體，遇空氣顯紅棕色，說明含氮陰離子為硝酸根離子?！敬鸢浮?1)2SO2＋O2＋2Ca(OH)2=2CaSO4＋2H2O(2)ABC(3)2CaCO3＋4NO＋3NaClO2=2Ca(NO3)2＋3NaCl＋2CO2(4)AB(5)取上層清液于試管中，加稀鹽酸，無明顯現(xiàn)象，再加入銅片，若產(chǎn)生無色氣體，遇空氣顯紅棕色，說明含氮陰離子為硝酸根離子4．從元素化合價和物質類別兩個維度學習、研究物質的性質及轉化，是一種行之有效的方法。(1)下圖是氮元素的“價—類”二維圖的部分信息。①共價化合物A的化學式___________(填“一定”或“不一定”)為NH3。②圖中氮的氧化物中，屬于酸性氧化物的有___________。(用化學式表示)③工廠里常采用NaOH溶液吸收NO、NO2的混合氣體，使其轉化為化工產(chǎn)品NaNO2，寫出其化學方程式：______________________________________________。(2)目前我國鍋爐煙氣脫硝技術有了新發(fā)現(xiàn)，科學家對O3氧化煙氣脫硝同時制硝酸進行了實驗研究，其生產(chǎn)硝酸的機理如下：NOeq\o(→,\s\up17(＋O3),\s\do15(－O2))NO2eq\o(→,\s\up17(＋O3),\s\do15(－O2))NO3eq\o(→,\s\up17(NO2))N2O5eq\o(→,\s\up17(H2O))HNO3。①NO3分子內存在兩個過氧鍵，且氧均滿足8電子穩(wěn)定結構，NO3中N的化合價為___________。②N2O5與O3作用也能生成NO3與氧氣，根據(jù)反應前后同種元素價態(tài)相同則不參與氧化還原反應的原則，請分析反應N2O5＋O3=2NO3＋O2中，N2O5的作用是_________(填“作氧化劑”“作還原劑”或“既作氧化劑，又作還原劑”)。③寫出在有水存在時，O3與NO以物質的量之比3∶2完全反應的總化學方程式：___________________________________。(3)在微生物作用下，蛋白質在水中分解產(chǎn)生的氨能夠被氧氣氧化生成亞硝酸(HNO2)，反應的化學方程式為___________________________________________，若反應中有0.3mol電子發(fā)生轉移時，生成亞硝酸的質量為___________g?！窘馕觥?1)①N元素顯－3價的氫化物為NH3，即A為NH3；②氮的氧化物中，屬于酸性氧化物的有N2O3、N2O5；③用NaOH溶液吸收NO、NO2的混合氣體，發(fā)生價態(tài)歸中反應，方程式為：NO＋NO2＋2NaOH=2NaNO2＋H2O。(2)①NO3分子內存在兩個過氧鍵，且氧均滿足8電子穩(wěn)定結構，分析可知為四元環(huán)結構，故N元素顯＋2價；②反應N2O5＋O3=2NO3＋O2中生成2個NO3分子，1個NO3分子中兩個氧原子顯示－1價，另1個氧原子顯示0價，2個NO3中有兩個氧原子顯示0價，1個氧原子來自O3分子，另1個氧原子來自N2O5，也就是說N2O5中的1個氧原子化合價升高到0價，4個氧原子化合價升高到－1價，同時N2O5中的N化合價降低到＋2價，所以N2O5既是氧化劑，又是還原劑；③在有水存在時，O3與NO以物質的量之比3∶2完全反應的總化學方程式為：3O3＋2NO＋H2O=2HNO3＋3O2。(3)氨能夠被氧氣氧化生成亞硝酸(HNO2)的方程式為：2NH3＋3O2eq\o(==,\s\up17(微生物))2HNO2＋2H2O，分析可知每生成一個亞硝酸轉移6個電子，故有0.3mol電子發(fā)生轉移時，生成亞硝酸0.05mol，也即2.35g?！敬鸢浮?1)①一定②N2O3、N2O5③NO＋NO2＋2NaOH=2NaNO2＋H2O(2)①＋2②既是氧化劑，又是還原劑③3O3＋2NO＋H2O=2HNO3＋3O2(3)2NH3＋3O2eq\o(==,\s\up17(微生物))2HNO2＋2H2O2.355．黃鐵礦(主要成分為FeS2)的有效利用對環(huán)境具有重要意義。(1)在酸性條件下催化氧化黃鐵礦的物質轉化關系如圖所示。①圖中轉化過程的總反應中，F(xiàn)eS2作___________(填“催化劑”“氧化劑”或“還原劑”，下同)。該轉化過程中NO的作用是___________。②寫出圖中Fe3＋與FeS2反應的離子方程式：________________________________________________________________________。(2)Fe2＋被氧化為Fe3＋的過程中，控制起始時Fe2＋的濃度、溶液體積和通入O2的速率不變，改變其他條件時，F(xiàn)e2＋被氧化的轉化率隨時間的變化如圖所示(圖中所示加入1mol是指相同微粒數(shù))。①加入NaNO2發(fā)生反應：2H＋＋3NOeq\o\al(－,2)=NOeq\o\al(－,3)＋2NO↑＋H2O。該反應中若有6個NOeq\o\al(－,2)離子完全反應，轉移___________個電子。②加入NaNO2、KI發(fā)生反應：4H＋＋2NOeq\o\al(－,2)＋2I－=2NO↑＋I2＋2H2O。解釋圖中該條件下能進一步提高單位時間內Fe2＋轉化率的原因：________________________________________________________________________?！窘馕觥?1)①從圖中可以看出