鲁科版高考化学一轮总复习课时质量评价7含答案
展开一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1.中国传统文化对人类文明贡献巨大,古代文献中充分记载了古代化学研究成果。我国晋代《抱朴子》中描述了大量的化学反应,其中:①“丹砂(HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂”;②“以曾青涂铁,铁赤色如铜”。下列有关叙述正确的是( )
A.①中水银“积变又还成丹砂”说明水银发生了还原反应
B.②中反应的离子方程式为2Fe+3Cu2+===2Fe3++3Cu
C.根据①可知温度计打破后可以用硫粉覆盖水银,防止中毒
D.水银能跟曾青发生置换反应生成单质铜
C 解析:水银是汞,属于金属,Hg→HgS应是水银发生了氧化反应,故A错误;铁和Cu2+发生置换反应生成Fe2+,正确的离子方程式应是Fe+Cu2+===Fe2++Cu,故B错误;S和Hg反应生成HgS,因此用硫粉覆盖温度计打破后流出的水银,可以防止中毒,故C正确;根据金属活动性顺序,Cu排在Hg的前面,因此Hg不能置换出Cu,故D错误。
2.(2020·山东高考)下列叙述不涉及氧化还原反应的是( )
A.谷物发酵酿造食醋
B.小苏打用作食品膨松剂
C.含氯消毒剂用于环境消毒
D.大气中NO2参与酸雨形成
B 解析:谷物发酵酿造食醋过程中,谷物中的淀粉水解生成葡萄糖,葡萄糖发酵生成乙醇和CO2,乙醇氧化生成乙醛,继续氧化生成乙酸,涉及氧化还原反应,A错误;小苏打用作食品膨松剂可能发生NaHCO3的分解反应或NaHCO3与酸反应生成CO2,两个反应均不是氧化还原反应,B正确;含氯消毒剂用于环境消毒是利用含氯消毒剂的强氧化性,消毒过程发生氧化还原反应,C错误;NO2形成酸雨时,NO2与水发生氧化还原反应,D错误。
3.对4FeCl2+4Na2O2+6H2O===4Fe(OH)3↓+O2↑+8NaCl,下列说法错误的是( )
A.Fe(OH)3既是氧化产物又是还原产物
B.氧气是氧化产物
C.做氧化剂的过氧化钠和做还原剂的过氧化钠物质的量之比为3∶1
D.过氧化钠只做氧化剂
D 解析:分析化学方程式中的元素化合价升降关系:Fe从+2价变为+3价,Fe(OH)3是氧化产物;Na2O2中每8 ml -1价O中有2 ml变为0价,所以氧气是氧化产物;6 ml -1价O变为Fe(OH)3中的-2价氧,所以Fe(OH)3又是还原产物,故A、B均正确;做氧化剂的过氧化钠和做还原剂的过氧化钠物质的量之比为3∶1,C正确,D错误。
4.亚硝酸钠是一种防腐剂和增色剂,但在食品中过量时会对人体产生危害。它在酸性条件下会产生NO和NO2。下列有关说法错误的是( )
A.NaNO2既具有氧化性又具有还原性
B.食用“醋溜豆芽”可能会减少亚硝酸钠对人体的危害
C.NaNO2和胃酸作用的离子方程式为2NOeq \\al(-,2)+2H+===NO↑+NO2↑+H2O
D.1 ml NaNO2在酸性条件下完全反应生成NO和NO2,转移电子的物质的量为1 ml
D 解析:NaNO2中氮元素的化合价为+3价,既能升高又能降低,A正确;食醋中含有乙酸,可与亚硝酸钠作用而使其损耗,B正确;胃酸属于强酸,NaNO2是易溶于水的强电解质,C正确;根据C中离子方程式分析可知,1 ml NaNO2在酸性条件下完全反应生成NO和NO2,转移电子的物质的量应为 0.5 ml,D不正确。
5.Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4,而NaClO被还原为NaCl,若反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1∶16,则x的值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
D 解析:本题考查在氧化还原反应中利用得失电子守恒进行相关的计算。
得关系式1×eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(6-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(2,x)))))·x=16×2,x=5。
6.以氯酸钠(NaClO3)等为原料制备亚氯酸钠(NaClO2)的工艺流程如下,下列说法中不正确的是( )
A.反应1中,每生成1 ml ClO2有0.5 ml SO2被氧化
B.从母液中可以提取Na2SO4
C.反应2中,H2O2做氧化剂
D.采用减压蒸发可能是为了防止NaClO2受热分解
C 解析:在反应1中,NaClO3和SO2在硫酸的作用下反应生成Na2SO4和ClO2,反应的离子方程式为2ClOeq \\al(-,3)+SO2===SOeq \\al(2-,4)+2ClO2,根据离子方程式可知,每生成1 ml ClO2有0.5 ml SO2被氧化,A正确;根据上述分析可知,反应1中除了生成ClO2外,还有Na2SO4生成,则从母液中可以提取Na2SO4,B正确;在反应2中,ClO2与H2O2反应生成NaClO2,氯元素的化合价从+4价降到+3价,则ClO2是氧化剂,H2O2是还原剂,C错误;减压蒸发在较低温度下能够进行,可以防止温度过高时NaClO2受热分解,D正确。
二、不定项选择题(每小题有一个或两个选项符合题意)
7.锌和很稀的硝酸充分反应,当消耗锌与硝酸的物质的量之比为1∶2.5时,除生成硝酸锌和水之外还生成另一种物质,该物质可能是( )
A.NO2 B.N2O
C.NO D.NH4NO3
BD 解析:消耗锌与硝酸的物质的量比为1∶2.5,设Zn的物质的量为1 ml,则消耗的硝酸为2.5 ml,反应中硝酸起氧化剂、酸性作用,起酸性作用的硝酸生成Zn(NO3)2,则起酸性作用的硝酸的物质的量为1 ml×2=2 ml,假设其余硝酸都起氧化剂作用,根据N原子守恒,起氧化剂作用的硝酸为2.5 ml-2 ml=0.5 ml,若N元素在还原产物中的化合价为+a,根据电子转移守恒:(5-a)×0.5 ml=2×1 ml,解得a=+1,N2O可满足题意,还应注意NH4NO3中N元素平均化合价也是+1,故N2O、NH4NO3符合要求。
8.有下列三个反应:
①Cl2+FeI2===FeCl2+I2
②2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-
③C2O3+6HCl===2CCl2+Cl2↑+3H2O
下列说法正确的是( )
A.反应①②③中的氧化产物分别是I2、Fe3+、CCl2
B.根据以上化学方程式可以得到氧化性:Cl2>Fe3+>C2O3
C.在反应③中当1 ml C2O3参加反应时,4 ml HCl被氧化
D.可以推理得到3Cl2+6FeBr2===2FeCl3+4FeBr3
D 解析:分析三个反应中物质所含元素化合价的变化可得如下结论:
结合上述反应以及元素周期律知识,可得氧化性:C2O3>Cl2>Br2>Fe3+,所以A、B项均错误;反应③中电子转移的方向和数目可以表示为
,所以当1 ml C2O3参加反应时,有2 ml HCl被氧化,C项错误;根据氧化性:C2O3>Cl2>Br2>Fe3+,可知Cl2和FeBr2反应时,Fe2+首先被氧化,故可发生反应3Cl2+6FeBr2===2FeCl3+4FeBr3,D项正确。
9.工业上将Na2CO3和Na2S以1∶2的物质的量之比配成溶液,再通入SO2,可制取Na2S2O3,同时放出CO2。在该反应中( )
A.硫元素既被氧化又被还原
B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
C.每生成1 ml Na2S2O3,转移4 ml电子
D.相同条件下,每吸收10 m3 SO2就会放出2.5 m3 CO2
AD 解析:A项,在反应物Na2S中S元素的化合价为-2价,在SO2中S元素的化合价为+4价,反应后生成的物质Na2S2O3中,S元素的化合价为+2价,介于-2价与+4价之间,因此硫元素既被氧化又被还原,正确;B项,根据题意可知在溶液中发生反应的化学方程式是Na2CO3+2Na2S+4SO2===3Na2S2O3+CO2,在反应中氧化剂SO2与还原剂Na2S的物质的量之比为4∶2=2∶1,错误;C项,根据反应的化学方程式可知,每生成3 ml Na2S2O3,转移8 ml电子,则生成1 ml Na2S2O3,转移eq \f(8,3)ml电子,错误;D项,根据反应的化学方程式可知消耗的SO2与产生的CO2的物质的量之比是4∶1,所以相同条件下,每吸收10 m3 SO2放出CO2的体积等于2.5 m3,正确。
三、非选择题
10.氧化还原反应在生产、生活中具有广泛的用途。
(1)水是人体的重要组成成分,是人体中含量最多的一种物质。而“四种基本反应类型与氧化还原反应的关系”也可用如图表达。
试写出有水参加的符合反应类型Ⅳ的一个化学方程式:________________________________________________________________,其中水为________剂。
(2)氯化铵常用作焊接。如:在焊接铜器时用氯化铵除去铜器表面的氧化铜以便焊接,其反应为
________CuO+________NH4Cleq \(=====,\s\up10(△))______Cu+________CuCl2+________N2↑+________H2O。
①配平此氧化还原反应方程式。
②该反应中,被氧化的元素是________(填元素名称),氧化剂是________(填化学式)。
(3)雄黄(As4S4)和雌黄(As2S3)是提取砷的主要矿物原料,二者在自然界中共生。根据题意完成下列填空:
①As2S3和SnCl2在盐酸中反应转化为As4S4和SnCl4并放出H2S气体。若As2S3和SnCl2正好完全反应,As2S3和SnCl2的物质的量之比为________。
②上述反应中的氧化剂是________,反应产生的气体可用________吸收。
③As2S3和HNO3有如下反应:As2S3+10H++10NOeq \\al(-,3)===2H3AsO4+3S↓+10NO2↑+2H2O,若生成2 ml H3AsO4,则反应中转移电子的物质的量为________。若将该反应设计成一原电池,则NO2应该在________(填“正极”或“负极”)附近逸出。
④若反应产物NO2与11.2 L O2(标准状况)混合后用水吸收全部转化成浓硝酸,然后与过量的C反应,所产生的CO2的量________(填标号)。
a.小于0.5 ml
b.等于0.5 ml
c.大于0.5 ml
d.无法确定
解析:(1)由图可知,反应类型Ⅳ全部属于氧化还原反应,应该是置换反应,有水参加的置换反应有许多,如C+H2O(g)eq \(=====,\s\up10(高温))CO+H2、2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,上述两个反应中水均做氧化剂,或者2F2+2H2O ===4HF+O2,反应中水为还原剂。(2)①用化合价升降法配平化学方程式为4CuO+2NH4Cleq \(=====,\s\up10(△))3Cu+CuCl2+N2↑+4H2O。②在该反应中,氮元素化合价升高,被氧化,NH4Cl为还原剂,铜元素化合价降低,被还原,CuO为氧化剂。(3)①As2S3中As为+3价,As4S4中As为+2价,SnCl2中Sn为+2价,SnCl4中Sn为+4价,根据关系式:SnCl2~SnCl4~2e-,2As2S3~As4S4~4e-,根据得失电子守恒,所以n(As2S3)∶n(SnCl2)=2∶(1×2)=1∶1。或写出如下配平的化学方程式:2As2S3+2SnCl2+4HCl===As4S4+2SnCl4+2H2S↑。②As2S3中As的化合价降低,做氧化剂。H2S可以用NaOH或CuSO4溶液吸收。③在该反应中As和S的化合价均升高,1 ml As2S3一共失去的电子为2×2+3×2=10(ml),只有N元素的化合价降低,降低总数为10×(5-4)=10(ml),所以该反应有如下关系式:2H3AsO4~10e-,所以当生成2 ml H3AsO4时转移电子的物质的量为10 ml。原电池的负极发生氧化反应,正极发生还原反应,NO2是还原产物,所以NO2在正极附近逸出。④标准状况下11.2 L O2的物质的量为0.5 ml,根据反应:4NO2+O2+2H2O===4HNO3,所以产生的HNO3的物质的量为2 ml,根据反应C+4HNO3(浓)eq \(=====,\s\up10(△))CO2↑+4NO2↑+2H2O,若2 ml HNO3完全反应,则应生成 0.5 ml CO2,而随着反应的进行,硝酸的浓度逐渐降低,当变成稀硝酸时,不再和C反应,所以产生的CO2的量小于0.5 ml。
答案:(1)C+H2O(g)eq \(=====,\s\up10(高温))CO+H2(合理即可) 氧化
(2)①4 2 3 1 1 4 ②氮 CuO
(3)①1∶1 ②As2S3 氢氧化钠溶液(或硫酸铜溶液) ③10 ml 正极 ④a
11.以硫铁矿(主要成分为FeS2,还有少量CuS、SiO2等杂质)为原料制备绿矾晶体(FeSO4·7H2O)的工艺流程如下:
(1)“酸浸”过程,矿渣中的Fe2O3与稀硫酸反应的离子方程式为_______________________________________________________。
(2)滤液中金属阳离子的检验方法________________________。
(3)FeSO4溶液制备绿矾晶体过程中要保持H2SO4过量,理由____________________________________________________________。(结合化学用语说明原因)
(4)燃料细菌脱硫法是用氧化亚铁硫杆菌(T.F)对硫铁矿进行催化脱硫,同时得到FeSO4溶液。其过程如图所示:
已知总反应为FeS2+14Fe3++8H2O === 2SOeq \\al(2-,4)+15Fe2++16H+
①将过程Ⅰ离子方程式补充完整
eq \x( )FeS2+eq \x( )Fe3++eq \x( )________===eq \x( )Fe2++eq \x( )S2Oeq \\al(2-,3)+eq \x( )________
②过程Ⅱ反应的离子方程式_____________________________。
(5)绿矾晶体在空气中易被氧化。取X g样品,加水完全溶解,用酸化的a ml/L K2Cr2O7溶液滴定至终点,消耗K2Cr2O7溶液b mL。反应原理:6Fe2++Cr2Oeq \\al(2-,7)+14H+ === 6Fe3++2Cr3++7H2O。
则绿矾晶体纯度的计算式为____________。(FeSO4·7H2O摩尔质量为278 g/ml)
解析:(1)“酸浸”过程,矿渣中的Fe2O3与稀硫酸反应生成Fe2(SO4)3和H2O,离子方程式为Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O。(2)“滤液”可获得绿矾晶体(FeSO4·7H2O),则滤液中含有Fe2+,检验方法是取滤液少许于试管中,滴加 K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液,有蓝色沉淀产生,证明滤液中含有Fe2+。(3)FeSO4是强酸弱碱盐,易发生水解:Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+,FeSO4溶液制备绿矾晶体过程中要保持H2SO4过量,其目的是抑制Fe2+的水解。(4)①过程Ⅰ的反应中,Fe3+被还原生成Fe2+,FeS2中S被氧化生成S2Oeq \\al(2-,3),根据得失电子守恒配平FeS2、Fe3+的化学计量数分别为1、6,再结合Fe、S元素守恒配平Fe2+、S2Oeq \\al(2-,3)的化学计量数分别为7、1,最后结合H、O元素守恒及电荷守恒配平其他。②考虑得失电子守恒,用总反应减去过程Ⅰ的离子方程式可得过程Ⅱ反应的离子方程式:8Fe3++S2Oeq \\al(2-,3)+5H2O===2SOeq \\al(2-,4)+8Fe2++10H+。(5)据反应6Fe2++Cr2Oeq \\al(2-,7)+14H+ ===6Fe3++2Cr3++7H2O可得:n(Fe2+)=6n(Cr2Oeq \\al(2-,7))=6×a ml·L-1×b×10-3 L=6ab×10-3 ml,则有m(FeSO4·7H2O)=6ab×10-3 ml×278 g·ml-1=6ab×10-3×278 g,故绿矾晶体的纯度为eq \f(6ab×10-3×278,X)×100%。
答案:(1)Fe2O3+6H+ === 2Fe3++3H2O
(2)取滤液少许于试管中,滴加K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液,有蓝色沉淀产生,证明滤液中含有Fe2+
(3)Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+,H+过量抑制Fe2+的水解
(4)①1 6 3 H2O 7 1 6 H+
②8Fe3++S2Oeq \\al(2-,3)+5H2O===2SOeq \\al(2-,4)+8Fe2++10H+
(5)eq \f(6ab×10-3×278,X)×100%
反应
结 论
①
氧化剂:Cl2,氧化产物:I2,氧化性:Cl2>I2
②
氧化剂:Br2,氧化产物:Fe3+,
氧化性:Br2>Fe3+
③
氧化剂:C2O3,氧化产物:Cl2,
氧化性:C2O3>Cl2
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