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#01
非氧化还原反应
1、实验室中若以CaO和碳酸铵为原料生产氨，用化学反应式表达其反应原理。
[分析] 热分解产物为NH3、CO2和H2O，CaO能吸收CO2和H2O。
＋2CaO＝NH3↑＋CaCO3＋Ca(OH)2
2.“溶液中的离子交换反应一般总是按离子浓度降低的方向进行。”这句话其实有几个反例，请举出一个典型的反例，并用化学反应方程式（或离子方程式）表达出来。
【答案】NH3·H2O＋→NH4＋＋-＋H2O
3.当向Na2S溶液中通入过量的CO2时，反应产物为和。
[分析] 碳酸虽然比H2S酸性强，但此反应不会生成H2S和。一般来说，多元酸的正盐不能与酸（包括弱酸）共存。反应产物为NaHS和。
4. 将等体积的0.3 mol/L NaOH溶液与0.1 mol/L Ca(H2PO4)2溶液混合，充分搅拌，静置至反应完全进行。写出该反应的离子方程式。
【分析】NaOH与Ca(H2PO4)2以3:1的比例发生反应，Na+实际上并不参与反应。
3OH-＋ Ca2+＋－
H2O是最弱的电解质，所以它往往是离子反应中第一个生成的产物。本例中OH-有3份，最多生成3份H2O。
3OH-＋ Ca2+＋－→3H2O
剩余粒子中仍有1份Ca2+、1份HPO42-和1份PO43-，先结合成溶解度最小的Ca3(PO4)2（1/3份），剩下1/3份PO43-和1份HPO42-，3OH-＋Ca2+＋－→3H2O＋1/3Ca3(PO4)2↓＋1/3PO43－＋HPO42－
两边乘以3，结果为：3Ca2+＋－＋ 9OH-＝ Ca3(PO4)2↓＋PO43－＋－＋ 9H2O
5. BiCl3水解生成BiOCl。
（1）写出水解的化学反应式。 （2）有些人称 BiOCl 为次氯酸铋。你认为这种说法有什么错误？
【解析】水解的前提是H2O溶解成二，比较熟悉的是“充分水解”（如AlCl3）：BiCl3 + 3H2O = Bi(OH)3 + 3HCl
事实上，BiCl3 中还剩下一个 Cl，看上去只交换了两个 OH-：BiCl3 + 2H2O = Bi(OH)2Cl + 2HCl
碱式盐脱水后变成BiOCl，结果为：BiCl3 + H2O = BiOCl + 2HCl
BiOCl 是碱性盐，其中的 Cl 是 -1 价，而次氯酸中的 Cl 应该是 +1 价。（如果有次氯酸铋这种盐，它的化学式应该是 Bi(ClO)3。）
6. 当该溶液与Al2(SO4)3溶液混合时，写出该反应的离子方程式。
【分析】已知在酸性条件下，发生“歧化反应”高中物理的化学方程式，生成SO2和S，Al2(SO4)3在这里起酸化作用：Al3+ + 3H2O ≒ Al(OH)3 + 3H+
答案：- + 2Al3 + + 3H2O = 3SO2↑ + 2Al(OH)3↓ + 3S↓
7、光气又称光气，在水中能发生水解，在氨中能发生氨解。分别写出光气水解和氨解反应的化学反应式。
[分析] 水解是H2O分解成两个，而氨分解是NH3分解成两个（-NH2和-H）。
COCl2＋H2O→2HCl＋CO2 ；COCl2＋4NH3→CO(NH2)2＋
8、固体V2O5是两性氧化物，在强酸性溶液中以氧化钒离子（VO2+）存在，在强碱性溶液中以钒酸根离子（VO3-）存在。VO2+具有强氧化性，能将Cl-氧化为Cl2，被还原为VO+。写出V2O5溶解在下列溶液中的反应离子方程式。
（1）溶于硫酸
（2）溶于氢氧化钠溶液
（3）溶于盐酸
[回答]
（1）V2O5 + 2H+ → 2VO2+ + H2O；
（2）V2O5+2OH-→2VO3-+H2O；
（3）V2O5 + 6H+ + 4Cl- → 2VO+ + 2Cl2 + 3H2O
#02
氧化还原半反应
9、氢氧燃料电池以H2为还原剂，O2为氧化剂，30%KOH溶液为电解液，电极不发生反应。写出该电池负极反应方程式。
【解析】负极反应是失去电子，H失去电子变成H+，H+自动与OH-结合变成H2O，H2＋2OH-－2e-→2H2O
10、一个完整的氧化还原反应方程式，可以拆分成两个“半反应”方程式，一个为“氧化反应”，一个为“还原反应”。例如2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+的拆分结果为：氧化反应，Cu-2e- = Cu2+；还原反应，Fe3+ + e- = Fe2+。（E为转移的电子）据此，请将反应方程式3NO2 + H2O = 2H+ + 2NO3- + NO拆分成两个半反应方程式：
氧化反应：
还原反应：
【分析】氧化剂和还原剂都是NO2，失去电子后的氧化产物为NO3-，NO2-e-＋→NO3-
为了平衡两侧的电荷，在右侧添加 2H+，NO2-e-→NO3- + 2H+
最后用H2O来平衡等式两边的H和O原子，NO2-e- + H2O → NO3- + 2H+
获得电子后的还原产物为NO，NO2 + 2e- → NO
为了平衡两侧的电荷，在左侧添加 2H+，NO2 + 2e- + 2H+ → NO
最后用 H2O 平衡等式两边的 H 和 O 原子，NO2 + 2e- + 2H+ → NO + H2O
11、一种新型燃料电池，以多孔镍板为电极，以KOH溶液为电解液，在两电极内分别通入乙烷和氧气，写出该电池负极的反应方程式。
【分析】负极失去电子，C2H6发生氧化反应，C2H6中的C视为“-3”，最稳定的氧化产物应为CO32-（碱性条件下），增加7个价数，每个C2H6分子失去14个电子。
C2H6－14e-→2CO32－ 由于电荷平衡的需要，在方程式左边加入18个OH-，最后加入H2O。
C2H6＋18OH-－14e-→2CO32－＋12H2O
12. 将 Ag2O + Zn + H2O = = 2Ag + Zn(OH)2 分解为两个半反应方程式。
如果依据此反应构造碱性原电池，则电池的正极材料为。
【答案】负极：Zn-2e- + 2OH- = Zn(OH)2；正极：Ag2O + 2e- + H2O = Ag + 2OH-
13、常用的干电池叫锌锰干电池，其正极材料是石墨棒，锌筒既是容器又是负极材料，电解液是含有NH4Cl、ZnCl2和MnO2的糊状物。
其正极反应可表示为：2NH4++2e-=2NH3↑+H2↑。生成的NH3和H2通过以下两个反应被吸收：Zn2++4NH3=[Zn(NH3)4]2+；2MnO2+H2=2MnO(OH)。请写出包括两个产物[Zn(NH3)4]2+和MnO(OH)的总电池反应方程式。
2Zn＋4NH4＋＋4MnO2→Zn2+＋[Zn(NH3)4]2＋＋4MnO(OH)
14、锂电池负极材料为锂，正极材料包括SOCl2，置于锂盐非水溶液中，电池反应为4Li＋→4Li＋＋4Cl-＋S＋SO2。写出正极反应方程式。
【答案】＋4e-→4Cl-＋S＋SO2
15、铅酸电池负极材料为铅，正极材料为镀有PbO2的铅，电池反应为Pb+PbO2+2SO42-+4H+→+2H2O。写出负极、正极反应方程式。
【答案】Pb-2e-＋SO42－→PbSO4 PbO2＋2e-＋SO42－＋4H+→PbSO4＋2H2O
16. 镍镉电池是一种碱性电池，其电池反应式为：Cd + 2NiO(OH) + 2H2O → Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2，写出负极和正极的反应方程式。
【答案】Cd-2e-＋2OH-→Cd(OH)2
NiO(OH)＋e-＋H2O→Ni(OH)2＋OH-
#03
关于卤素
17. CuH 是一种难溶物质。（1）它在氯气中能燃烧；（2）它能与盐酸反应放出气体。请写出这两个反应的化学反应式。
[分析] Cl2是强氧化剂，与CuH剧烈反应，生成物应为最高价态的Cu(Ⅱ)和H(Ⅰ)：
2CuH＋3Cl2＝＋2HCl
HCl不是强氧化剂，反应放出的气体只能是H2：CuH+HCl=CuCl+H2
18.将H2S通入KI和KIO3的混合溶液中，生成I2和SO42-，该反应包含两个独立的氧化还原反应。
（1）写出两个独立的氧化还原反应的离子方程式。
（2）如果反应完成后，溶液的pH仍为中性，写出总反应的离子方程式。
【分析】氧化剂有一种（KIO3），还原剂有两种（KI和H2S），因此有两个独立的氧化还原反应：
5I-＋IO3－＋6H+→3I2＋3H2O
5H2S＋8IO3－→5SO42－＋4I2＋2H+－4H2O
合并两式中的H+，消去二者，得：I-＋3H2S＋5IO3－→3I2＋3SO42－＋3H2O
可以看出，参加反应的IO3-和I-的比例为5:1，如果这个比例发生变化，总的反应方程的结果也会发生变化，可见该类反应方程的配平结果是不确定的。
19. 某化学反应的反应物与产物为：KMnO4 + KI + H2SO4 → MnsO4 + I2 + KIO3 + K2SO4 + H2O。为平衡该化学反应式高中物理的化学方程式，你认为应先解决什么问题？
[答案] 确定两种氧化产物（I2和KIO3）的比例。
20. KClO3与浓硫酸反应生成ClO2。请写出该反应的化学方程式。
【分析】ClO2是KClO3的还原产物，这里没有还原剂，只能是自身氧化还原，H2SO4在这里的作用是酸化。
＋H2SO4→KClO4＋2ClO2＋K2SO4＋H2O
21.已知在酸性条件下，KBrO3的氧化性比KIO3强。将KBrO3、KIO3、KI三种溶液两两混合，分别酸化。写出可能反应的离子方程式。（卤素的价数为0和+5，其他价态不考虑。）
[答案] 2BrO3- + 10I- + 12H+ → 5I2 + Br2 + 6H2O
6BrO3－＋5I-＋6H+→5IO3－＋3Br2－3H2O
IO3－＋5I-＋6H+→3I2＋3H2O
22、在强碱性条件下，NaBH4能将许多金属离子还原为金属元素，生成BO2-。在冶金工业中常用它来处理含Au3+的废液。完成此反应的离子方程式。
【答案】8Au3+＋3BH4-＋24OH-→8Au＋3BO2-＋18H2O （注意BH4-中的H为-1）
#04
关于硫和氧
23. 喂金鱼的自来水需在阳光下暴晒或放在开口容器中放置一昼夜后再使用。若急需，可在自来水中溶解少量小苏打。请用离子方程式表达小苏打的效果。
【答案】S2O32- + 4Cl2 + 5H2O = 2SO42- + 8Cl- + 10H+
24、保险粉是的工业俗称，广泛应用于漂白、印染工业。保险粉的生产方法之一是将甲酸和烧碱混合在溶液中，然后通入SO2进行反应。请写出该反应的化学反应式。
【解析】HCOOH中的C可视为“+2价”，HCOOH中的S可视为“+3价”，因此C的价数增加2价，S的价数减少1价，二者反应比例为1:2：
甲酸＋2SO2＋4NaOH＝＋＋3H2O
25、过硫酸盐及其盐类都是氧化剂，其氧化能力比KMnO4强，有人认为其中S的价数为+7，有人不同意，反对的理由是什么？
写出酸性溶液中过硫酸铵氧化Mn2+的离子方程式。
【解析】过氧化物基团中两个O的氧化数为-1贝语网校，而不是-2（类似H2O2）。但平衡时S仍可算作“+7”。S减少1，Mn增加5。
－＋2Mn2+－8H2O＝－＋2MnO4－＋16H+
26、S2O在碱性条件下发生歧化反应，反应产物有S2-、S2O42-和SO32-，该反应包含两个独立的歧化反应。
（1）写出歧化反应的两个独立的离子方程式。
（2）若两个歧化反应生成等量的S，写出总反应的离子方程式。
[回答]
（1）5S2O + 14OH- → 4S2- + - + 7H2O
S2O＋4OH-→S2－＋SO32－＋2H2O
（2）9S2O + 30OH- → 8S2- + - + 4SO32- + 15H2O
27. 将黄铁矿和焦炭充分混合（FeS2与C的质量比为5:2），在有限的空气中缓慢燃烧。结果得到硫（副产物是Fe和C的氧化物）。请写出此燃烧反应的化学反应式。
【分析】空气的“有限量”，即氧气不足，是为了得到硫磺（加焦炭也是为了不让硫磺燃烧），既然氧气不足，燃烧的主要产物不应该是Fe和C，而是它们的最高价。
2FeS2＋8C＋5O2＝2FeO＋8CO＋4S
或3FeS2＋12C＋8O2＝Fe3O4＋12CO＋6S
28. 王水能溶解难溶性HgS。反应产物包括-、SO2和NO。请写出此反应的离子方程式。
【分析】S的价数增加了6个，N的价数减少了3个。HgS与NO3-以1:2的比例反应。HgS + 2NO3- + 4Cl- = - + SO2 + 2NO
因为需要平衡电荷，所以在等式左边添加4H+，最后用H2O来平衡H和O原子。
HgS＋4H+＋2NO3－＋4Cl-＝－＋SO2－2NO－2H2O
此反应说明了王水的作用。由于 HgS 极难溶解，硝酸本身无法将其氧化，因此它与盐酸联手，因为 Cl- 络合物“绑架”了 Hg2+（形成络合离子 -），促使平衡向正方向移动。
29. 将气态碳氢化合物CxHy、O2和适量Na2O2粉末放入密闭容器中，用电火花点燃，在高温下，容器内压力几乎为零。忽略中间产物，用反应方程式表达反应结果。
【分析】 压力为零，即产物中不含CO2、CO和H2O，高温条件下不考虑的生成，产物只能是（含C）和NaOH（含H）。
2CxHy＋xO2＋（2x＋y）Na2O2＝ ＋
30. 当少量O3通入酸性KI溶液中时，溶液会变红。写出该反应的离子方程式。
【分析】I-的氧化产物和O3的还原产物均清晰，问题是O3是完全还原还是部分转化为O2。考虑到O3不稳定，容易分解成O2，而O2稳定，在室温下不表现出强氧化性。
O3＋2I-＋2H+→O2＋I2＋H2O （按照O＋2I-＋2H+→I2＋H2O更容易配平）
31. 已知碳酸盐MCO3在空气中煅烧时会发生价数变化，若1mol的MCO3与足量的O2反应，固体质量减少28g，则MCO3的价数将变为____。
【分析】根据质量差，反应方程式为MCO3+(1/2)O2→MO2＋CO2
[答案] +4
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