高中 | 氧化还原反应方程式的书写及配平 题目答案及解析

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必修一

第二章 化学物质及其变化

第三节 氧化还原反应

氧化还原反应方程式的书写及配平

硼和硅在周期表中处于对角线位置,性质相似但存在差异。硼的熔点($2076\ ^{\circ}\mathrm{C}$)高于硅($1414{}\ ^\circ \text{C}$),晶体硼的硬度接近金刚石。常温下乙硼烷(${{\text{B}}_{2}}{{\text{H}}_{6}}$)和甲硅烷($\text{Si}{{\text{H}}_{4}}$)都是还原性的气体,${{\text{B}}_{2}}{{\text{H}}_{6}}$有较大的燃烧热($2165\ \mathrm{kJ} \cdot \mathrm{mol}^{-1}$),是常见的燃料;$\text{Si}{{\text{H}}_{4}}$可与$\text{CuO}$共热制$\text{Cu}$$\text{BC}{{\text{l}}_{3}}$水解生成一元弱酸硼酸(${{\text{H}}_{3}}\text{B}{{\text{O}}_{3}}$),$\text{Si}{{\left( \text{O}{{\text{C}}_{2}}{{\text{H}}_{5}} \right)}_{4}}$水解生成$\text{Si}{{\text{O}}_{2}}$;氨硼烷(${{\text{H}}_{3}}\text{NB}{{\text{H}}_{3}}$)、硼氢化钠($\text{NaB}{{\text{H}}_{4}}$)是常见的制氢试剂。

下列化学反应表示正确的是$(\quad\ \ \ \ )$

["

${{\\text{H}}_{3}}\\text{B}{{\\text{O}}_{3}}$和足量$\\text{NaOH}$溶液反应:${{\\text{H}}_{3}}\\text{B}{{\\text{O}}_{3}}+3\\text{O}{{\\text{H}}^{-}}=\\text{BO}_{3}^{3-}+3{{\\text{H}}_{2}}\\text{O}$

","

$\\text{Si}{{\\left( \\text{O}{{\\text{C}}_{2}}{{\\text{H}}_{5}} \\right)}_{4}}$水解生成$\\text{Si}{{\\text{O}}_{2}}$的反应:$\\text{Si}{{\\left( \\text{O}{{\\text{C}}_{2}}{{\\text{H}}_{5}} \\right)}_{4}}+2{{\\text{H}}_{2}}\\text{O}=\\text{Si}{{\\text{O}}_{2}}+4{{\\text{C}}_{2}}{{\\text{H}}_{5}}\\text{OH}$

","

甲硅烷还原$\\text{CuO}$的反应:$\\text{Si}{{\\text{H}}_{4}}+2\\text{CuO}\\begin{array}{c}\\underline{\\underline{\\triangle }}\\\\{}\\end{array}2\\text{Cu}+\\text{Si}{{\\text{O}}_{2}}+2{{\\text{H}}_{2}}\\text{O}$

","

乙硼烷的燃烧:${{\\text{B}}_{2}}{{\\text{H}}_{6}}(\\text{g})+3{{\\text{O}}_{2}}(\\text{g})={{\\text{B}}_{2}}{{\\text{O}}_{3}}(\\text{s})+3{{\\text{H}}_{2}}\\text{O}(\\text{g})\\qquad\\Delta H=-2165\\;\\rm \\text{kJ}\\cdot \\text{mo}{{\\text{l}}^{-1}}$

"]
[["B"]]

$\rm A$.硼酸是一元弱酸,与$\rm NaOH$反应实质是接受$\rm OH$⁻形成$\rm [B(OH)_{4}]$⁻,离子方程式为:${{\text{H}}_{3}}\text{B}{{\text{O}}_{3}}+\text{O}{{\text{H}}^{-}}={{[\text{B}{{(\text{OH})}_{4}}]}^{-}}$$\rm A$错误;

$\rm B$.硅酸乙酯$\text{Si}{{\left( \text{O}{{\text{C}}_{2}}{{\text{H}}_{5}} \right)}_{4}}$水解的总反应通常为:$\text{Si}{{(\text{O}{{\text{C}}_{2}}{{\text{H}}_{5}})}_{4}}+4{{\text{H}}_{2}}\text{O}=\text{Si}{{(\text{OH})}_{4}}+4{{\text{C}}_{2}}{{\text{H}}_{5}}\text{OH}$$\rm Si(OH)_{4}$进一步脱水得$\rm SiO_{2}$,选项直接写成总反应,$\rm B$正确;

$\rm C$.甲硅烷还原$\rm CuO$的反应中,$\rm Si$$\rm -4$价升至$\rm +4$价,失$\rm 8e$⁻;$\rm Cu$$\rm +2$价降至$\rm 0$价,每个$\rm Cu$$\rm 2e$⁻。因此需$\rm 4$ $\rm mol$ $\rm CuO$$\text{Si}{{\text{H}}_{4}}+4\text{CuO}\begin{array}{c}\underline{\underline{\triangle }}\\{}\end{array}4\text{Cu}+\text{Si}{{\text{O}}_{2}}+2{{\text{H}}_{2}}\text{O}$,选项电子转移和原子均不平衡,$\rm C$错误;

$\rm D$.表示乙硼烷燃烧热产物应该为液态水,${{\text{B}}_{2}}{{\text{H}}_{6}}\left( \text{g} \right)+3{{\text{O}}_{2}}\left( \text{g} \right)\to {{\text{B}}_{2}}{{\text{O}}_{3}}\left( \text{s} \right)+3{{\text{H}}_{2}}\text{O}\left( \text{l} \right)\qquad \Delta H=-2165\;\rm kJ\cdot mo{{l}^{-1}}$$\rm D$错误。

故选:$\rm B$

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