1两类反应化学计量讲解.docx
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1两类反应化学计量讲解
高一化学竞赛——艰苦卓绝玉汝于成
第一章两类反应化学计量
一、氧化还原反应
（一）常见的氧化还原剂及其产物（默写）
（二）常见的氧化还原剂的氧化还原性强弱规律（默写）
（三）氧化还原反应的配平及方程式的书写
【练习】1、配平下列氧化－还原反应
（1）KMnO4＋SO2＋H2O－MnSO4＋K2SO4＋H2SO4
（2）Cu（IO3）2＋KI＋H2SO4－CuI↓＋I2＋K2SO4＋H2O
（3）BiO3－＋Mn2＋＋H＋－Bi3＋＋MnO4－＋H2O
（4）KMnO4＋H2O2＋H2SO4－K2SO4＋MnSO4＋O2↑＋H2O
（5）VO2＋＋H2C2O4·2H2O＋H＋－VO2＋＋CO2↑＋H2O
（6）K2Cr2O7＋Fe3O4＋H2SO4－Cr2（SO4）3＋Fe2（SO4）3＋K2SO4＋H2O
（7）Zn＋HNO3－Zn（NO3）2＋NH4NO3＋H2O
（8）Cu2S＋HNO3－S＋NO＋Cu（NO3）2＋H2O
（9）Fe3P＋HNO3－Fe（NO3）3＋NO＋H3PO4＋H2O
（10）F2＋NH3－NH4F＋N2
（11）P＋CuSO4＋H2O－Cu3P＋H3PO4＋H2SO4
（12）NH4ClO4－N2↑＋HCl↑＋O2↑＋H2O
（13）NH4NO3－N2＋HNO3＋H2O
（14）□K2Cr2O7+□CH3CH2OH+□H2SO4==□Cr2（SO4）3+□CH3COOH+□K2SO4+□H2O
（15）NaClO3＋HCl===ClO2↑＋Cl2↑＋NaCl＋H2O
【配平方法】
2、写出下列氧化还原反应的离子方程式
（1）高铁酸钾（K2FeO4）是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。
FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，其反应的离子方程______________________________。
（2）ZnSO4溶液中含有少量Fe2＋和Mn2＋，为了除去这两种离子，调节溶液pH为5，然后加入高锰酸钾溶液，使之生成沉淀。
已知高锰酸钾的还原产物是MnO2。
请写出该过程中两反应的离子方程式：
___________________________________________________。
（3）Na2S溶液长期放置在空气中有硫析出，原因为_____________________________。
（4）①在淀粉碘化钾溶液中，滴加少量次氯酸钠碱性溶液，立即会看到溶液变蓝色，离子方程式为________________________________________________________。
②在碘和淀粉形成的蓝色溶液中，滴加亚硫酸钠碱性溶液，发现蓝色逐渐消失，
离子方程式是_______________________________________________________。
（5）已知：
还原性HSO
>I－，氧化性IO
>I2。
分别在NaIO3溶液中滴加少量NaHSO3溶液和过量NaHSO3溶液，反应的离子方程式：
______________________________________；______________________________________。
在含5molNaHSO3的溶液中逐滴加入含1.8molNaIO3的溶液。
离子方程式是__________________________________________________。
（6）已知常见的氧化剂或还原剂强弱顺序，写出下列反应的离子方程式：
①向FeI2中通入少量Cl2：
________________________________；
②向FeBr2中通入等物质的量Cl2：
________________________________；
③Fe（NO3）3溶液中加入过量的HI溶液：
________________________________；
④在100mL浓度为1mol·L－1的Fe（NO3）3的溶液中通入足量SO2______________________；
⑤向含0.1moLFeI2溶液中逐渐通入Cl2，会依次生成I2、Fe3＋、IO
，当n（Cl2）＝0.12mol时，溶液中的离子主要为________________________________；从开始通入Cl2到n（Cl2）＝0.12mol时的总反应的离子方程式为___________________；n（Cl2）＝0.2mol时呢？
【书写步骤】
（四）氧化还原反应的应用
【练习】
1、某温度下，将Cl2通入KOH溶液中，反应后得到KCl、KClO、KClO3的混合溶液，经测定ClO－与ClO
离子的物质的量之比是1∶2，则Cl2与氢氧化钾反应时，被还原的氯元素和被氧化的氯元素的物质的量之比为________________________________。
2、P4＋CuSO4＋H2O―→Cu3P＋H3PO4＋H2SO4中，1molCuSO4可以氧化mol白磷。
3、如下反应：
2NaNO2＋4HI===2NO＋I2＋2NaI＋2H2O。
若有0.75mol的还原剂被氧化，则被还原的氧化剂有________mol。
4、ClO2和Cl2均能将电镀废水中的CN-氧化为无毒的物质，自身被还原为Cl-。
处理含CN-相同量得电镀废水，所需Cl2的物质的量是ClO2的_______倍
5、向含有1molFeCl2的溶液中通入0.2molCl2，再加入含0.1molX2O
的酸性溶液，使溶液中的Fe2＋恰好全部氧化，并使X2O
还原为Xn＋，则n值为________。
6、加碘盐中含碘量为20～50mg·kg－1。
制取加碘盐（含KIO3的食盐）1000kg，若用KI与Cl2反应制KIO3，至少需要消耗Cl2______L（标准状况，保留2位小数）。
7、6.4g铜与足量的稀硝酸反应，将产生的NO与适量的O2混合作用于水，气体恰好完全溶解，通入O2的物质的量_______________________________。
8、将32.64g铜与140mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2L。
请回答：
欲使铜与硝酸反应生成的气体在
溶液中全部转化为
，至少需要30%的双氧水g。
9、amolFeS与bmolFeO投入到VL、cmol·L-1的硝酸溶液中充分反应，产生NO气体，所得澄清溶液成分可看作是Fe（NO3）3、H2SO4的混合液，则反应中未被还原的硝酸可能为_______________________________。
10、2gCu2S和CuS的混合物在酸性溶液中用400mL0.075mol·L-1KMnO4溶液处理，发生反应如下：
8
+5Cu2S+44H+====10Cu2++5SO2+8Mn2++22H2O
6
+5CuS+28H+====5Cu2++5SO2+6Mn2++14H2O
反应后煮沸溶液，赶尽SO2，剩余的KMnO4恰好与350mL0.1mol·L-1（NH4）2Fe（SO4）2溶液完全反应。
混合物中Cu2S的物质的量为_________。
11、向某FeBr2溶液中，通入1.12L（标准状况）的Cl2，测得溶液中c（Br-）=3c（Cl-）=0.3mol/L。
反应过程中溶液的体积变化不计。
则下列说法中正确的是（）；如果改为2c（Br-）=3c（Cl-）=0.3mol/L，则原溶液的浓度是____________________。
A．原溶液的浓度为0.1mol/LB．反应后溶液中c（Fe3+）=0.1mol/L
C．反应后溶液中c（Fe3+）=c（Fe2+）D．原溶液中c（Br-）=0.4mol/L
12、汽车剧烈碰撞时，安全气囊中发生反应10NaN3+2KNO3→K2O+5Na2O+16N2↑。
若氧化物比还原物多1.75mol，则下列判断正确的是（）A.生成40.0LN2（标准状况）B.有0.250molKNO3被氧化C.转移电子的物质的量为1.25molD.被氧化的N原子的物质的量为3.75mol
【规律总结】
二、离子反应
（一）离子共存的判断
【练习】1、下列各组离子能在指定溶液中,大量共存的是（）
①无色溶液中：
K+，Cl—，Na+，H2PO4—，PO43—，SO42—
②使pH=11的溶液中：
CO32—，Na+，AlO2—，NO3—，S2—，SO32—
③水电离的H+浓度C（H+）=10—12mol·L—1的溶液中：
Cl—，HCO3—，NO3—，NH4+，S2O32—
④加入Mg能放出H2的溶液中：
Mg2+，NH4+，Cl—，K+，SO42—
⑤使甲基橙变红的溶液中：
Fe3+，MnO4—，NO3—，Na+，SO42—
⑥酸性溶液中：
Fe2+，Al3+，NO3—，I—，Cl—，S2—
⑦使pH试纸呈红色的溶液中：
Fe2+、NO3-、SO42-、Na+
⑧滴加无色酚酞试液后仍无色的溶液中：
CO32－、K+、ClO－、AlO2－
⑨在c（H+）/c（OH－）=1×1013的溶液中：
NH4+、Ca2+、C1－、K+
⑩加入铝粉后产生大量氢气的溶液中：
NH4＋、Na＋、NO3－、SO42－
2、在溶液中能大量共存，若加入OH-就有沉淀析出，若加入H+就能放出气体的是（）
A．Mg2+、Na+、Cl-、CO32- B．Ba2+、K+、OH-、NO3-
C．H+、Al3+、NH4+、SO42-D．Na+、Ca2+、Cl-、HCO3-
3、在溶液中加入过量Na2O2后仍能大量共存的离子组是（）
A．NH4+、Ba2+、Cl-、NO3-B．K+、AlO2-、Cl-、SO42-
C．Ca2+、Mg2+、NO3-、HCO3-D．Na+、Cl-、CO32-、SO32-
4、某溶液中有NH4+、Mg2+、Fe2+和Al3+四种离子，若向其中加入过量的氢氧化钠溶液，微热并搅拌，再加入过量盐酸，溶液中大量减少的阳离子是：
A．NH4+B．Mg2C．Fe2+D．Al3+
5、现需要检验某溶液中是否存在下列离子：
SO42-、SO32-、CO32-、Cl-，根据以下事实，分别作出适当的结论。
（1）若溶液呈强酸性，不能以较大浓度存在的离子是
（2）先加盐酸酸化，再加BaCl2溶液无沉淀生成，则不存在的离子是
（3）只加BaCl2溶液，无沉淀生成，则不存在的离子是
（4）加硝酸银溶液和稀硝酸，有白色沉淀生成，则存在的离子是
6、将Na+、Al3+、K+、NO3-、OH-、S2-、MnO4-、Fe3+、NH4+、H+、AlO2-、CO32-，按在溶液中能大量共存的情况分成两组，每组中各含有六种离子且阳离子和阴离子分别不少于两种，则一组是，另一组是。
7、某河道两旁有甲乙两厂。
它们排放的工业废水中，共含K+、Ag+、Fe3+、C1、OH、NO3六种离子。
甲厂的废水明显呈碱性，故甲厂废水中所含的三种离子 、
、 ，乙厂的废水中含有另外三种离子。
对于该两厂的废水，可采取下列两种方法来处理：
（1）如果在废水中加一定量 选填：
活性炭或铁粉），可以发生 反应，离子方程式是 ，并且能够回收其中的金属（填写金属元素符号）。
（2）将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合，可以使废水中的某些离子转化为沉淀，写出两个离子方式：
、 。
经过滤后的废水主要含，可用来浇灌农田。
【规律】
（二）与量有关的离子方程式的书写
【练习】1、连续反应型：
判断离子方程式的正误并把错误的更正。
①Na2CO3溶液与过量的稀盐酸反应：
CO
＋H＋===HCO
；
②过量的CO2通入NaAlO2溶液中：
2AlO
＋CO2＋3H2O===2Al（OH）3↓＋CO
；
③用过量氨水吸收工业尾气中的SO2：
2NH3·H2O＋SO2===2NH
＋SO
＋H2O
④已知酸性:
H2CO3>HClO>HC
向NaClO溶液中通入少量二氧化碳:
2ClO-+CO2+H2O
2HClO+C
⑤少量SO2通入苯酚钠溶液中：
C6H5O-+SO2+H2O=C6H5OH+HSO3-（已知苯酚的酸性小于亚硫酸氢根）
2、先后反应型：
判断离子方程式的正误并把错误的更正。
①（NH4）2Fe（SO4）2溶液与过量NaOH溶液反应制Fe（OH）2：
Fe2＋＋2OH－=Fe（OH）2↓
②NH4Al（SO4）2溶液中滴入几滴NaOH溶液：
NH
＋OH－===NH3·H2O
③等物质的
量的MgCl2、Ba（OH）2和HC1溶液混合：
Mg2＋＋2OH－=Mg（OH）2↓
④0.01mol/LNH4Al（SO4）2溶液与0.02mol/LBa（OH）2溶液等
体积混合：
NH4＋+Al3＋+2SO42－+2Ba2＋+4OH-=2BaSO4↓+Al（OH）3↓+NH3·H2O
⑤明矾溶液中滴入Ba（OH）2溶液使SO42－恰好完全沉淀：
2Ba2＋＋3OH－＋Al3＋＋2SO42－
2BaSO4↓＋Al（OH）3↓
⑥向等物质的量浓度的NaOH和Na2CO3的混合液中加入稀盐酸。
下列离子方程式与事实不相符的是（ ）
A．OH－＋CO
＋2H＋===HCO
＋H2OB．2OH－＋CO
＋3H＋===HCO
＋2H2O
C．2OH－＋CO
＋4H＋===CO2↑＋3H2OD．OH－＋CO
＋3H＋===CO2↑＋2H2O
3、氧化还原类型：
判断离子方程式的正误并把错误的更正。
①．.向氢氧化亚铁中加入足量的稀硝酸：
Fe（OH）2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O
②．磁性氧化铁溶于稀硝酸：
3Fe2＋＋4H＋＋NO
===3Fe3＋＋NO↑＋3H2O
③．向亚硫酸钠溶液中加入足量硝酸：
SO
＋2H＋=SO2↑＋H2O
④.向次氯酸钙溶液中通入SO2气体Ca2++2ClO－+SO2+H2O=CaSO3↓+2HClO
⑤．次氯酸钙溶液中通入过量二氧化碳:
Ca2++2ClO-+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
⑥．在100mL浓度为2mol·L－1的FeI2的溶液中通入标准状况下5.6L的Cl2
4Fe2＋＋6I－＋5Cl2=4Fe3＋＋3I2＋10Cl－
⑦.向Fe2O3溶液中通入HI：
Fe2O3+6H＋=2Fe3＋+3H2O
【方法】
（三）离子反应的推断
【练习】1、某无色稀溶液X中，可能含有下表所列离子中的某几种。
现取该溶液适量，向其中加入某试剂Y，产生沉淀的物质的量（n）与加入试剂体积（V）的关系如图所示。
阴离子
CO
、SiO
、AlO
、Cl－
阳离子
Al3＋、Fe3＋、Mg2＋、NH
、Na＋
（1）若Y是盐酸，则oa段转化为沉淀的离子（指来源于X溶液的，下同）是________，ab段发生反应的离子是________，bc段发生反应的离子方程式为______________。
（2）若Y是NaOH溶液，则X中一定含有的离子是____，ab段反应的离子方程式为__________。
2、在某无色溶液里，只含有下列8种离子中的某几种:
Na+、H+、Ag+、Mg2+、Cl-、OH-、HCO3-、NO3-。
已知该溶液能跟铝粉反应，且放出的气体只有H2。
试回答：
（1）若溶液和铝粉反应后有AlO2-生成，则溶液中一定含有大量的_______离子，还可能含有大量的_________离子。
（2）若溶液和铝粉反应后有Al3+生成，则原溶液中一定不含有大量的_____________离子。
3、某钠盐溶液可能含有阴离子NO3－、CO32－、SO32－、SO42－、Cl－、Br－、I－、为鉴别这些离子，分别取少量溶液进行以下实验：
①测得混合液呈碱性；②加HCl后，生成无色无味气体，该气体能使饱和石灰水溶液变浑浊；③加CCl4后，滴加少量氯水，振荡后，CCl4后层未变色；④加BaCl2溶液产生白色沉淀，分离，在沉淀中加入足量盐酸，沉淀不能完全溶解；⑤加HNO3酸化后，再加过量AgNO3，溶液中析出白色沉淀。
（1）分析上述5个实验，写出每一步实验鉴定离子的结论与理由。
实验①；
实验②；
实验③；
实验④；
实验⑤；
4、A、B、C、D、E均为可溶于水的固体，组成它们的离子有
阳离子
Na+Mg2+Al3+Ba2+
阴离子
OH—Cl—CO32—SO42—HSO4—
分别取它们的水溶液进行实验，结果如下：
①A溶液与B溶液反应生成白色沉淀，沉淀可溶于E溶液；②A溶液与C溶液反应生成白色沉淀，沉淀可溶于E溶液；③A溶液与D溶液反应生成白色沉淀，沉淀可溶于盐酸；④B溶液与适量D溶液反应生成白色沉淀，加入过量D溶液，沉淀量减少，但不消失。
据此推断它们是A；B；C；D；E；
5、由几种离子化合物组成的混合物，含有以下离子中的若干种：
K＋、Cl－、NH
、Mg2＋、CO
、Ba2＋、SO
。
将该混合物溶于水后得澄清溶液，现取3份100mL该溶液分别进行如下实验：
实验序号
实验内容
实验结果
1
加AgNO3溶液
有白色沉淀生成
2
加足量NaOH溶液并加热
收集到气体1.12L（已折算成标准状况下的体积）
3
加足量BaCl2溶液时，对所得沉淀进行洗涤、干燥、称量；再向沉淀中加足量稀盐酸，然后干燥、称量
第一次称量读数为6.27g，第二次称量读数为2.33g
试回答下列问题：
（1）根据实验1对Cl－是否存在的判断是___________（填“一定存在”“一定不存在”或“不能确定”）；根据实验1～3判断混合物中一定不存在的离子是________。
（2）试确定溶液中一定存在的阴离子及其物质的量浓度（可不填满）：
阴离子符号
物质的量浓度（mol/L）
（3）试确定K＋是否存在？
________，判断的理由是________________________。
6、某无色溶液中可能含有：
Na＋、Ag＋、Ba2＋、Al3＋、AlO
、CO
、SO
、S2－、SO32－；现取一定量的溶液进行连续实验：
先加过量的氢溴酸溶液，得到气体甲，并生成淡黄色沉淀；过滤并向滤液中加过量的碳酸氢铵溶液，得到气体乙，并生成白色沉淀；再过滤并向滤液中加过量的氢氧化钡溶液，得到气体丙，又生成白色沉淀。
（1）气体甲的组成可能是___________________。
（2）一定存在的离子是：
______________________。
（3）写出各步一定发生反应的离子方程式：
______________________________________________________________________________
7、某溶液可能含有Cl-、SO42-、CO32-、NH4+、Fe3+、Al3+和K+。
取该溶液100mL，加入过量NaOH溶液，加热，得到0.02mol气体，同时产生红褐色衬垫；顾虑，洗涤，灼烧，得到1.6g固体；向上述滤液中加足量BaCl2溶液，得到4.66g不溶于盐酸的沉淀。
由此可知原溶液中
A.至少存在5种离子B.Cl-一定存在，且c（Cl）≥0.4mol/L
C.SO42-、NH4+、一定存在，Cl-可能不存在D.CO32-、Al3+一定不存在，K+可能存在
8、为确定某溶液的离子组成，进行如下实验：
①测定溶液的pH，溶液显强碱性。
②取少量溶液加入稀盐酸至溶液呈酸性，产生无刺激性、能使澄清石灰水变浑浊的气体。
③在上述溶液中再滴加Ba（NO3）2溶液，产生白色沉淀。
④取上层清液继续滴加Ba（NO3）2溶液至无沉淀时，再滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀。
根据实验以下推测正确的是
A．一定有SO32－离子B．一定有CO32－离子
C．不能确定C1—离子是否存在D．不能确定HCO3－离子是否存在
9、下列各组溶液中，不用任何其他试剂就能鉴别的是
ANa2SO4H2SO4AlCl3BaCl2BHClNaOHK2SO4NaHSO4
CNaAlO2KHCO3NaClNaHSO4DNaOHFeCl3MgCl2K2SO4
10、水溶液X中只可能溶有K＋、Mg2＋、Al3＋、
、
、
、
、
中的若干种离子。
某同学对该溶液进行了如下实验：
下列判断正确的是
A．气体甲一定是纯净物B．沉淀甲是硅酸和硅酸镁的混合物
C．K＋、
和
一定存在于溶液X中D．
和
一定不存在于溶液X中
11、现有一瓶标签上注明为葡萄糖酸盐（钠、镁、钙、铁）的复合剂，某同学为了确认其成分，取部分制剂作为试液，设计并完成了如下实验：
已知：
控制溶液pH=4时，Fe（OH）3沉淀完全，Ca2+、Mg2+不沉淀。
该同学得出的结论正确的是：
A．根据现象1可推出该试液中含有Na+
B．根据现象2可推出该试液中并不含有葡萄糖酸根
C．根据现象3和4可推出该试液中含有Ca2+，但没有Mg2+
D．根据现象5可推出该试液中一定含有Fe2+
【方法】
三、化学计量
（一）常见的计算题型
【练习】1、基本概念的计算
①如果假设12C的相对原子质量为24，且以0.024千克12C所含有的原子数为阿伏加德罗常数，则下列数值中肯定不会因此而改变的是
A．标准状况下氧气的密度B．气体摩尔体积
C．Cl2的相对分子质量D．一定质量硫酸中氧原子的物质的量
②设阿佛加德罗常数的符号为NA，标准状况下某种O2和N2的混合气体m克含有b个分子，则n克该混合气体在相同状况下所占的（L）体积应是
A.22.4nb/NAmB.22.4mb/NAC.22.4nNA/mbD.nbNA/22.4m
③ng某气体含分子数为N，则mg该气体在标准状况下体积是（NA为阿伏加德罗常数）
A.
B.
C.
D.
L
④工业上将氨气和空气的混合气体通过铂铑合金网发生氨氧化反应，若有标准状况下VL氨气完全反应，并转移n个电子，则阿伏加德罗常数（NA）可表示为（ ）
A.
B.
C.
D.
⑤在臭氧发生装置中装入氧气100mL，经反应：
3O2
2O3，最后气体体积变为95mL（体积均在标准状况下测定），则混合气体的密度是（ ）
A．1.3g/LB．1.5g/LC．1.7g/LD．2.0g/L
⑥在一定条件下，某化合物X受热分解：
2X
A↑＋2B↑＋4C↑，测得反应后生成的混合气体对H2的相对密度为11.43，相同条件下，X的相对分子质量是（ ）
A．11.43B．22.85C．80.01D．160.02
⑦同温同压下，CH4与H2的混合气体恰好与等体积的O2完全反应生成CO2和H2O，则原混合气体中的平均相对分子质量为
A．5.56B．6.67C．11.12D．9
2、阿伏伽德罗定律及其推论的应用
①下列条件下，两瓶气体所含原子数一定相等的是（ ）
A．同质量、不同密度的N2和CO
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