


北京市顺义区、昌平区高考化学三年(2020-2022)模拟题分类汇编-06氧化还原反应
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一、单选题
1.(2020·北京顺义·一模)常温下,向溶液中滴加少量溶液,反应原理如图所示。关于该反应过程的说法正确的是
A.该反应过程中,是是 B.当有生成时,转移电子
C.在分解过程中,溶液的逐渐降低 D.的氧化性比强,还原性比弱
2.(2020·北京顺义·一模)碲()元素在元素周期表中位于第族,其单质是重要的工业原料。工业上可用电解法从铜阳极泥(主要成分是、含等杂质)中提取单质碲,步骤如下:
①将铜阳极泥在空气中焙烧使碲转化为;
②用溶液碱浸;
③以石墨为电极电解②所得溶液获得。
已知:微溶于水,易与较浓的强酸、强碱反应。
下列说法不正确的是
A.中,的化合价是-2
B.步骤②中,碱浸的离子方程式是
C.步骤③中,阴极上发生反应的电极方程式是:
D.在阳极区溶液中检验出有存在,可能原因是阳极生成的氧气氧化得到
3.(2021·北京顺义·统考二模)固体Na2S溶于水呈碱性且放出有臭味的气体,俗称“臭碱”。工业上可利用反应Na2SO4+2CNa2S+2CO2↑来制备,下列说法不正确的是
A.Na2S溶液显碱性的原因是:S2-+H2OHS-+OH-
B.Na2S可以在空气中长期放置不会变质
C.反应中生成1mol“臭碱”转移电子的物质的量为8mol
D.该反应中氧化剂和还原剂的物质的量比为1:2
4.(2021·北京顺义·统考二模)用废铁屑制备磁性氧化铁(Fe3O4),制取过程如图:
下列说法不正确的是
A.浸泡过程中适当加热并搅拌效果更好
B.检验A中的Fe3+可以用KSCN溶液
C.加H2O2时发生反应的离子方程式为:H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3+ +2H2O
D.制备Fe3O4的反应Fe2++2Fe3++8OH-Fe3O4+4H2O是氧化还原反应
5.(2022·北京顺义·统考二模)土壤中微生物将大气中的H2S氧化为SO的变化过程如下图所示。下列说法不正确的是
A.1 mol H2S(g)和1/2mol O2(g)的总能量高于1 mol S(g)和1 mol H2O(g)的总能量
B.H2S(g)+ 2O2(g)=SO (aq) +2H+(aq) △H=-806.39kJ/mol
C.H2S和SO中S原子采用的杂化方式不同
D.1 mol H2S完全氧化为SO转移8mol电子
6.(2022·北京顺义·统考二模)常温下,某同学进行下列实验探究Ca(ClO)2的性质。
实验步骤和现象
ⅰ
取少量Ca(ClO)2溶液于试管中,滴加紫色石蕊溶液,先变蓝后褪色
ⅱ
取少量Ca(ClO)2溶液于试管中,通入CO2,有白色沉淀生成
ⅲ
取少量Ca(ClO)2固体于试管中,加入浓盐酸,有黄绿色气体生成
下列说法正确的是
A.0.1 mol/L Ca(ClO)2溶液中存在c(ClO-)>c(Ca2+)>c(OH- )>c(H+)
B.根据ⅰ中溶液褪色,说明Ca(ClO)2溶液显碱性
C.根据ⅱ中有白色沉淀生成,说明酸性:HClO>H2CO3
D.根据ⅲ中黄绿色气体生成,说明酸性条件下氧化性:Cl2>ClO-
7.(2022·北京顺义·统考二模)下列物质的用途,利用了氧化还原反应的是
选项
A
B
C
D
物质
Na2O2
NaHCO3
Al2(SO4)3
Fe2O3
用途
呼吸面具供氧剂
膨松剂
净水剂
红色颜料
A.A B.B C.C D.D
8.(2022·北京昌平·统考二模)化学与生活密切相关,下列过程与氧化还原反应有关的是
A.图甲碳酸氢钠片可治疗胃酸过多 B.图乙豆浆中加入浓盐溶液,产生沉淀
C.图丙天然气燃烧 D.图丁海水经风吹日晒获得粗盐
9.(2022·北京昌平·统考二模)研究“2Fe3++2I-⇌2Fe2++I2”反应中Fe3+和Fe2+的相互转化。实验如图:
下列说法不正确的是
A.i中生成黄色沉淀的反应是:Ag++I-=AgI↓
B.可依据i中现象推测,实验I中的棕黄色主要是I2引起的
C.对照实验ii、iii,可推测ii中增大c(Fe2+),导致Fe2+还原性大于I-,平衡向左移动
D.还原性:实验i中I->Fe2+,实验ii中I-
A.紫外线作用下,NO2中有氮氧键发生断裂
B.反应I的的方程式是2NO+O2=2NO2
C.反应II中丙烯是还原剂
D.经反应III,O2转化为了O3
11.(2021·北京昌平·统考二模)下列变化中,气体被还原的是
A.将SO2气体通入品红溶液,溶液红色褪去
B.将氯气通入KBr溶液,溶液变黄
C.氢气通入氧化铜中加热,黑色固体变为红色
D.氨气通入AlCl3溶液产生白色沉淀
12.(2021·北京昌平·统考二模)如图为甲烷氧溴化反应催化机理。下列说法不正确的是
A.Br2、HBr为反应的催化剂
B.反应中,CH4与Br2发生取代反应
C.反应中,ZnBr2、HBr均被O2氧化
D.反应的总方程式是2CH4+2HBr+O22CH3Br+2H2O
13.(2020·北京昌平·统考二模)下列变化与氧化还原反应无关的是( )
A.向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,溶液变红
B.金属钠投入水中,有气体产生
C.将盛有氯气的试管倒扣在水中,水位上移
D.向H2S溶液中通入SO2气体,产生淡黄色沉淀
14.(2020·北京昌平·统考二模)利用如图所示装置进行下列实验,不能达到相应实验目的的是( )
选项
①
②
③
实验目的
A
稀硫酸
Na2S
AgCl的浊液
验证Ag2S比AgCl难溶
B
浓硝酸
Cu片
NaOH溶液
探究浓硝酸具有氧化性
C
硫酸
Na2SO3
酸性KMnO4溶液
探究SO2具有还原性
D
浓硝酸
Na2CO3
Na2SiO3溶液
验证酸性:硝酸>碳酸>硅酸
A.A B.B C.C D.D
二、实验题
15.(2020·北京昌平·统考二模)实验小组制备NaNO2,并探究其性质。
I.制备NaNO2
(1)A中发生反应的化学方程式是__________。
(2)B中选用漏斗替代长直导管的优点是________。
(3)为检验B中制得NaNO2,甲进行以下实验:
序号
试管
操作
现象
①
2 mLB中溶液
加2 mL 0.1 mol/LKI溶液,滴加几滴淀粉溶液
不变蓝
②
2 mLB中溶液
滴加几滴H2SO4至pH=5,加2 mL 0.1 mol/LKI溶液,滴加几滴淀粉溶液
变蓝
③
2 mLH2O
滴加几滴H2SO4至pH=5,加2 mL 0.1 mol/LKI溶液,滴加几滴淀粉溶液
不变蓝
实验③的目的是________。
(4)乙认为上述3组实验无法证明B中一定含NaNO2,还需补充实验,理由是_________。
II.探究NaNO2的性质
装置
操作
现象
取10 mL1 mol/LNaNO2溶液于试剂瓶中,加入几滴H2SO4酸化,再加入10 mL1 mol/LFeSO4溶液,迅速塞上橡胶塞,缓缓通入足量O2。
i.溶液迅速变为棕色;ii.溶液逐渐变浅,有无色气泡产生,溶液上方为浅红棕色。
iii.最终形成棕褐色溶液。
资料:i.[Fe(NO)]2+在溶液中呈棕色。
ii.HNO2在溶液中不稳定,易分解产生NO和NO2气体。
(5)溶液迅速变为棕色的原因是_________。
(6)已知棕色溶液变浅是由于生成了Fe3+,反应的离子方程式是_________。
(7)最终棕褐色溶液的成分是Fe(OH)x(SO4)y,测得装置中混合溶液体积为20 mL,设计如下实验测定其组成。
资料:充分反应后,Fe2+全部转化为Fe(OH)x(SO4)y。
Fe(OH)x(SO4)y中x=_______(用含V1、V2的代数式表示)。
三、工业流程题
16.(2020·北京顺义·一模)2020年初,突如其来的新型冠状肺炎在全世界肆虐,依据研究,含氯消毒剂可以有效灭活新冠病毒,为阻断疫情做出了巨大贡献。二氧化氯(C1O2)就是其中一种高效消毒灭菌剂。但其稳定性较差,可转化为NaClO2保存。分别利用吸收法和电解法两种方法得到较稳定的NaClO2。其工艺流程示意图如图所示:
已知:1.纯C1O2易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下。
2.长期放置或高于60℃时NaClO2易分解生成NaClO3和NaCl
(1)步骤1中,生成C1O2的离子方程式是___,通入空气的作用是___。
(2)方法1中,反应的离子方程式是___,利用方法1制NaClO2时,温度不能超过20℃,可能的原因是___。
(3)方法2中,NaClO2在___生成(选填“阴极”或“阳极”)。
(4)NaClO2的溶解度曲线如图所示,步骤3中从NaClO2溶溶液中获得NaClO2的操作是___。
(5)为测定制得的晶体中NaClO2的含量,做如下操作:
①称取a克样品于烧杯中,加入适量蒸馏水溶解后加过量的碘化钾晶体,再滴入适量的稀硫酸,充分反应。将所得混合液配成100mL待测溶液。
②移取25.00mL待测溶液于锥形瓶中,用bmol•L-1Na2S2O3标准液滴定,至滴定终点。重复2次,测得消耗标准溶液的体积的平均值为cmL(已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)。样品中NaClO2的质量分数为___。(用含a、b、c的代数式表小)。在滴定操作正确无误的情况下,测得结果偏高,可能的原因是___(用离子方程式和文字表示)。
(6)NaClO2使用时,加入稀盐酸即可迅速得到C1O2。但若加入盐酸浓度过大,则气体产物中Cl2的含量会增大,原因是___。
17.(2021·北京顺义·统考二模)硒是人体所需微量元素之一,也是一种重要的工业原料。
Ⅰ.硒在元素周期表中的位置如图所示:
(1)从原子结构的角度解释硫的非金属性比硒强的原因是__。
Ⅱ.工业上从铜阳极泥(含有Se、Au、Ag、Cu、CuSe、Ag2Se等)中提取硒的过程如图:
(2)焙烧时,产物A的化学式为__。
(3)将甲酸(HCOOH)还原H2SeO3反应的化学方程式补充完整:H2SeO3+2HCOOHSe+ + 。______。
(4)常温下,H2SeO3电离平衡体系中含Se(+4价)微粒的物质的量分数与pH的关系如图所示。
向亚硒酸溶液滴入氨水至pH=2.5,过程中主要反应的离子方程式__。
(5)还原时,进行了下述实验:向10mL2.5mol·L-1亚硒酸溶液中先加入10mL氨水,再加入10mL甲酸溶液(甲酸浓度分别为5、7.5及10mol·L-1),加热至沸腾(103℃),反应10小时,实验数据如图所示。
①曲线___(填曲线字母编号)对应甲酸浓度为10mol·L-1,判断的理由是___。
②当氨水浓度在0~1.25mol·L-1之间,随着氨水浓度逐渐增大,亚硒酸还原率逐渐升高,其可能的原因是__。
(6)粗硒中硒含量测定:
在一定条件下,将0.1000g粗硒中的Se完全转化为H2SeO3溶液,用V1mL0.1000mol·L-1Na2S2O3溶液进行滴定。终点前加入KI淀粉溶液做指示剂,继续用V2mL0.1000mol·L-1Na2S2O3溶液滴定至溶液蓝色消失。发生的反应:
H2SeO3+4S2O+4H+=Se+2S4O+3H2O;
H2SeO3+4I-+4H+=Se+2I2+3H2O;
I2+2S2O=2I-+S4O。则粗硒中Se的质量分数为___。
18.(2021·北京顺义·统考二模)工业上制取硝酸铵的流程图如图,回答下列问题:
(1)NH3的电子式为___。
(2)设备Ⅱ发生反应的化学方程式为___。
(3)设备Ⅲ中生成HNO3化学方程式为__,设备Ⅲ在工作时不断通入空气的目的是__。
(4)设备Ⅳ中的尾气主要为NO,可以用NaClO溶液吸收,其他条件相同,NO转化为NO的转化率随NaClO溶液初始pH的变化如图所示。
①在酸NaClO性溶液中,HClO氧化NO生成Cl-和NO,其离子方程式为__。
②NaClO溶液的初始pH越小,NO转化率越高。其原因是__。
四、原理综合题
19.(2022·北京顺义·统考二模)工业上利用无隔膜NaCl电解法脱除低温工业废气中 NO,可有效减少对空气的污染。
(1)电解NaCl溶液获得脱硝液(含NaClO)分两步进行,第二步反应的离子方程式是___________。
(2)脱硝液中含氯微粒的物质的量分数(δ)随pH的分布如图1所示;其他条件相同,NO转化率随脱硝液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图2所示:
①吸收塔中NO转化为NO的离子反应方程式是___________。
②脱硝液pH=5时,NO转化率最高,随pH升高,NO转化率会降低,原因是___________。
(3)吸收塔中采用气、液逆流(废气从吸收塔底进入,脱硝液从吸收塔顶喷淋)的方式吸收废气,目的是___________。
(4)KMnO4可以增加脱硝液的氧化性,显著提高脱硝效率,但脱硝废液电解时无法实现KMnO4的再生,需在脱硝液中及时补充。推测KMnO4无法再生的原因:
Ⅰ. MnO在阴极直接得到电子被还原;
Ⅱ.脱硝废液中NO在阴极得电子转化为NO,NO还原MnO。
进行实验验证:
装置
实验
复合电解液
实验现象
1
0.66mmol/LKMnO4+ 0.8547mol/LNaCl混合电解液( pH=7)
阳极溶液颜色基本不变;阴极溶液颜色逐渐变暗; 25min电解液未呈现墨绿色, pH=12.1
2
0.66mmol/L KMnO4+0.8547mol/L NaCl 、NaNO3混合电解液( pH=7)
阳极溶液颜色基本不变;阴极溶液颜色逐渐变暗;25 min电解液呈现墨绿色, pH=12.4
资料: MnO为紫红色,MnO为墨绿色,MnO与MnO混合溶液颜色会变暗。
①实验1中阴极颜色变暗,阴极电极反应式是___________。
②根据实验1和2可得到的结论是___________。
参考答案:
1.B
【分析】根据反应原理图,H2O2+M+H+→H2O+Mˊ的过程中H2O2被还原成H2O,Mˊ+H2O2→M+O2+H+的过程中H2O2被氧化成O2,根据氧化还原反应的特点,M为Fe2+,Mˊ为Fe3+,据此分析作答。
【详解】A. 根据分析, M是,Mˊ是,故A错误;
B. 图示中生成O2的反应为2Fe3++H2O2=2Fe2++O2↑+2H+,反应过程中O元素的化合价由-1价升至0价,因此当有生成时,转移电子,故B正确;
C. 图示中的反应为2Fe3++H2O2=2Fe2++O2↑+2H+、2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,则总反应为2H2O22H2O+O2↑,在分解过程中生成了H2O,溶液变稀,则溶液的会逐渐增大,故C错误;
D. 根据2Fe3++H2O2=2Fe2++O2↑+2H+说明H2O2的还原性强于Fe2+,2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O说明H2O2的氧化性强于Fe3+,故D错误;
综上所述,答案为B。
2.C
【详解】A. 中,的化合价是-2,Cu的化合价是+1,故A正确;
B. 步骤②中,根据信息易与较浓的强碱反应,因此碱浸的离子方程式是:,故B正确;
C. 步骤③中,溶液是碱性环境,因此阴极上发生反应的电极方程式是:,故C错误;
D. 在阳极区溶液中检验出有存在,可能原因是阳极生成的氧气氧化得到,故D正确。
综上所述,答案为C。
3.B
【详解】A.硫离子在水中易发生水解,S2-+H2OHS-+OH-,故硫化钠溶液显碱性,A项正确;
B.硫化钠中的硫离子在空气中易发生水解生成硫氢化钠,发生变质,B项错误;
C.根据方程式Na2SO4+2CNa2S+2CO2↑硫酸根离子中硫为+6价,硫化钠中硫为-2价,故生成1mol硫化钠转移8mol电子,C项正确;
D.该反应中硫酸根离子中硫的化合价下降,硫酸钠做氧化剂,C在反应中化合价上升,做还原剂,故该反应中氧化剂和还原剂的物质的量比为1:2,D项正确;
答案选B。
4.D
【详解】A.浸泡过程中适当加热并搅拌可以提高反应速率和充分接触,效果更好,A正确;
B.检验铁离子可以用硫氰化钾,溶液显红色,B正确;
C.过氧化氢能氧化亚铁离子,离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3+ +2H2O,C正确;
D.制备Fe3O4的反应Fe2++2Fe3++8OH-Fe3O4+4H2O中没有元素化合价变化,不是氧化还原反应,D错误;
故选D。
5.C
【详解】A.由题干图示信息可知,H2S(g)+O2(g)=S(g)+H2O(g) =-221.19kJ/mol,反应放热,则1 mol H2S(g)和1/2mol O2(g)的总能量高于1 mol S(g)和1 mol H2O(g)的总能量,A正确;
B.由题干图示信息可知,反应I:H2S(g)+O2(g)=S(g)+H2O(g) =-221.19kJ/mol ,反应II:S(g)+H2O(g) +O2(g)= SO(aq) +2H+ (aq) =-585.20kJ/mol, 则反应I+II可得反应H2S(g)+ 2O2(g)=SO(aq) +2H+(aq),根据盖斯定律可知△H=+=(-221.19kJ/mol)+( -585.20kJ/mol)=-806.39kJ/mol,B正确;
C.H2S和SO中S原子原子周围的价层电子对数分别为:2+=4,4+=4,则均采用的sp3杂化,杂化方式相同,C错误;
D.已知H2S中S为-2价,SO中S为+6价,则1 mol H2S完全氧化为SO转移8mol电子,D正确;
故答案为:C。
6.A
【详解】A.Ca(ClO)2是可溶性强电解质,在溶液中发生电离作用:Ca(ClO)2=Ca2++2ClO-,所以离子浓度:c(ClO-)>c(Ca2+);该盐是强碱弱酸盐,在溶液中有少量ClO-发生水解反应产生HClO和OH-,使水的电离平衡正向移动,最终达到平衡时溶液中c(OH- )>c(H+),因此溶液显碱性。但盐水解程度是微弱的,水解产生的离子浓度小于盐电离产生的离子浓度,因此c(Ca2+)>c(OH- ),则Ca(ClO)2溶液中离子浓度大小关系为:c(ClO-)>c(Ca2+)>c(OH- )>c(H+),A正确;
B.Ca(ClO)2是强碱弱酸盐,在溶液中由于ClO-发生水解反应消耗水电离产生的H+变为HClO,同时产生OH-,使溶液显碱性,因此向Ca(ClO)2溶液中滴加紫色石蕊溶液,溶液会变为蓝色,同时反应产生的HClO具有强氧化性,又将蓝色物质氧化变为无色物质,因此后来溶液的蓝色又逐渐褪去,故不能根据溶液褪色来Ca(ClO)2溶液显碱性,B错误;
C.在复分解反应中,强酸与弱酸盐反应制取弱酸。取少量Ca(ClO)2溶液于试管中,通入CO2,有白色沉淀生成,发生反应产生CaCO3沉淀和HClO,说明了物质的酸性:H2CO3>HClO,C错误;
D.在氧化还原反应中,氧化性:氧化剂>氧化产物。根据ⅲ中黄绿色气体生成,该黄绿色气体是Cl2,发生了反应:Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O,证明微粒的氧化性: ClO->Cl2,D错误;
故合理选项是A。
7.A
【详解】A.在呼吸面具中,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑、2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,发生的都是氧化还原反应,A符合题意;
B.NaHCO3作膨松剂时,发生分解反应2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,属于非氧化还原反应,B不符合题意;
C.Al2(SO4)3作净水剂时,发生双水解反应Al3++3=Al(OH)3↓+3CO2↑,属于非氧化还原反应,C不符合题意;
D.Fe2O3作红色颜料时,利用其物理性质,D不符合题意;
故选A。
8.C
【详解】A.碳酸氢钠片可治疗胃酸过多原理是与HCl发生复分解反应,与氧化还原反应无关,故A错误;
B.豆浆中加入浓盐溶液,产生沉淀是胶体的聚沉现象,属于物理变化,故B错误;
C.天然气燃烧属于氧化还原反应,故C正确;
D.海水经风吹日晒获得粗盐属于物理变化,故D错误;
故选选C。
9.B
【详解】A.i中生成黄色沉淀是碘化银沉淀,反应是:Ag++I-=AgI↓,故A正确;
B.可依据i中现象推测,溶液中存在I-,因为Fe3+也呈黄色,不能推测实验I中的棕黄色主要是I2引起的,故B错误;
C.对照实验ii、iii,可推测ii中增大c(Fe2+),导致Fe2+还原性大于I-,平衡向左移动,I2浓度降低导致颜色变浅,故C正确;
D.实验i中加入硝酸银溶液生成碘化银沉淀,c(I-)减小,平衡逆向移动,还原性I->Fe2+;实验ii中加入硫酸亚铁溶液,c(Fe2+)增大,平衡逆向移动,说明还原性:I-
10.B
【详解】A.由分析知,紫外线作用下,NO2 反应生成,NO2中有氮氧键发生断裂,故A正确;
B.根据图示可知,反应Ⅰ的化学方程式为,故B错误;
C.由图示可知,反应Ⅱ发生氧化还原反应,其中是氧化剂,为还原剂,故C正确;
D.反应中与氧气结合生成,则反应的方程式为,O2转化为了O3 ,故D正确;
故答案为B。
11.B
【详解】A.将二氧化硫气体通入品红溶液,溶液红色褪去说明二氧化硫表现漂白性,故A不符合题意;
B.将氯气通入溴化钾溶液,溶液变黄说明有单质溴生成,反应中氯气被还原,故B符合题意;
C.氢气通入氧化铜中加热,黑色固体变为红色说明有铜生成,反应中氢气被氧化,故C不符合题意;
D.氨气通入氯化铝溶液产生白色沉淀说明氨气表现碱性,故D不符合题意;
故选B。
12.A
【分析】由图可知,甲烷的氧化溴化包括两个过程:(1)在催化剂表面HBr氧化生成Br2;(2)在气相中甲烷溴化。因此整个过程中HBr为过程(1)的反应物,也是过程(2)的生应物,Br2为过程(1)的生成物,也是过程(2)的反应物,同时O2和ZnBr2反应生成Br2和ZnO,ZnO又和HBr反应生成ZnBr2和H2O,则ZnBr2为反应的催化剂,据此分析解答。
【详解】A.根据以上分析,O2和ZnBr2反应生成Br2和ZnO,ZnO又和HBr反应生成ZnBr2和H2O,故ZnBr2为反应的催化剂,Br2、HBr不是催化剂,故A错误;
B.由图可知,CH4与Br2发生反应生成CH3Br和HBr,该反应为取代反应,故B正确;
C.由图可知,,ZnBr2被O2氧化生成Br2和ZnO,HBr被O2氧化生成Br2和H2O,故C正确;
D.过程(1)的反应为:4HBr+O2= 2Br2+2H2O,过程(2)的反应为:CH4+ Br2=CH3Br+HBr,将两步反应相加,消去中间产物Br2,得总反应方程式是:2CH4+2HBr+O22CH3Br+2H2O,故D正确;
答案选A。
13.A
【分析】氧化还原反应的本质是有电子的转移,特征是有化合价的变化。
【详解】A.向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,Fe3+与SCN-发生络合反应:Fe3++3SCN-= Fe (SCN)3,该反应没有化合价变化,不是氧化还原反应,A符合题意;
B.金属钠投入水中:2Na+2H2O = 2NaOH+H2↑,Na与H有化合价变化,是氧化还原反应,B不符合题意;
C.将盛有氯气的试管倒扣在水中:Cl2+H2OHCl+HClO,Cl的化合价变化,是氧化还原反应,C不符合题意;
D.向H2S溶液中通入SO2气体:2H2S+SO2=3S↓+2H2O,S的化合价变化,是氧化还原反应,D不符合题意;
故选A。
14.D
【分析】
【详解】
A. 在装置②中H2SO4与Na2S发生复分解反应产生H2S气体,气体进入③中与AgCl悬浊液发生反应产生Ag2S黑色沉淀,从而可证明Ag2S比AgCl更难溶,A正确;
B. 浓硝酸与Cu反应产生Cu(NO3)2、红棕色气体NO2、H2O,NaOH溶液吸收NO2气体,变为NaNO3、NaNO2和水,从而防止了大气污染。在HNO3中N元素为+5价,反应后变为NO2中的+4价,元素化合价降低,得到电子,被还原,从而可证明浓硝酸具有氧化性,B正确;
C. 硫酸与Na2SO3发生复分解反应产生SO2气体,SO2气体通入到酸性KMnO4溶液中,看到溶液紫色褪色,可证明SO2具有还原性,C正确;
D. 浓硝酸与Na2CO3在溶液中发生复分解反应产生CO2气体,证明酸性:HNO3>H2CO3;但由于浓硝酸具有挥发性,挥发的硝酸蒸气进入装置③中,会发生反应:2HNO3+Na2SiO3=H2SiO3↓+ 2NaNO3,得到结论酸性:HNO3>H2SiO3;在③中CO2气体也会发生反应:CO2+H2O+Na2SiO3=H2SiO3↓+ Na2CO3,产生白色硅酸沉淀,因此不能证明白色沉淀是那种物质反应产生,故不能得到结论:酸性:HNO3>H2CO3> H2SiO3,D错误;
故合理选项是D。
15. 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 防止倒吸(或增大反应物的接触面积) 证明当溶液中c(I-)和c(H+)相同时,空气中O2不会氧化I- NO2可能与H2O、NaOH反应生成NaNO3,酸性条件下NO3-可能也会氧化I- 酸性条件下,NO2-+H+HNO2,HNO2分解产生NO与溶液中Fe2+结合形成[Fe(NO)]2+,因此溶液呈棕色 4[Fe(NO)]2++O2+4H+=4Fe3++4NO+2H2O
【分析】I.Cu与稀硝酸反应产生Cu(NO3)2、NO、H2O,NO与O2反应产生NO2,NO、NO2被水吸收得到NaNO2和水,为防止倒吸现象,在导气管末端安装了一个倒扣的漏斗,NaNO2在酸性条件下可以将KI氧化为I2而使淀粉溶液变为蓝色,据此检验NaNO2的存在,若气体中NO2过量,与碱反应产生NaNO3,在酸性条件下NO3-也可以氧化I-为I2而会产生干扰;
II.(5)根据[Fe(NO)]2+在溶液中呈棕色分析溶液颜色变化;
(6) [Fe(NO)]2+具有还原性,会被氧气氧化产生Fe3+使溶液颜色变浅;
(7)根据Fe(OH)x(SO4)y与H+反应的物质的量的比是1:x计算。
【详解】(1)A中Cu与稀硝酸反应产生Cu(NO3)2、NO、H2O,根据电子守恒、原子守恒,可得发生反应的化学方程式是3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;
(2)B中选用漏斗替代长直导管的优点是:扩大了气体与NaOH的接触面积,是反应快速发生,同时又可防止由于气体溶解而产生的倒吸现象的发生;
(3)实验③和实验②比较,溶液中c(I-)和c(H+)相同时,前者溶液变为蓝色,后者不变蓝色,证明空气中O2不会氧化I-的目的;
(4)在装置A中反应产生NO,有一部分NO与通入的O2反应产生NO2,若通入NaOH溶液中NO、NO2的物质的量相等,就会发生反应:NO+NO2+2NaOH=NaNO2+H2O,若NO2的物质的量比NO,还会发生反应:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O,这样得到的溶液中含有NaNO3,酸性条件下NO3-可能也会氧化I-产生I2而产生干扰,因此需要补做实验;
(5)NaNO2与稀硫酸反应产生HNO2,离子方程式为:NO2-+H+HNO2,HNO2不稳定,分解产生NO,NO与FeSO4溶液中的Fe2+结合形成[Fe(NO)]2+,使溶液呈棕色;
(6)[Fe(NO)]2+具有还原性,会被溶解在酸性溶液中O2氧化产生Fe3+,同时得到NO,导致溶液逐渐变浅,有无色气泡产生,在溶液上方变为浅红棕色气体;
(7)根据反应H++OH-=H2O可知Fe(OH)x(SO4)y与H+反应的物质的量的比是1:x,10 mL1 mol/LFeSO4溶液中含有Fe2+的物质的量是n(Fe2+)=c·V=1 mol/L×0.01 L=0.01 mol,最后Fe2+全部转化为Fe(OH)x(SO4)y,溶液体积为20 mL则在3 mL溶液中含有Fe(OH)x(SO4)y的物质的量n[Fe(OH)x(SO4)y]=×0.01 mol=1.5×10-3 mol,其反应消耗H+的物质的量为1.5x×10-3 mol=0.1 mol/L×(V1-V2) ×10-3 L=(V1-V2) ×10-4 mol,解得x=。
【点睛】本题考查了NaNO2的制备、性质及物质化学式的测定。涉及化学反应原理、干扰因素的产生与排除、实验方案的设计、滴定方法的计算等。要结合题目已知信息,利用元素守恒和电子守恒和物质的量的有关计算公式分析解答,考查了学生信息接受和使用能力及知识应变能力。
16. 2ClO3-+SO2=SO42-+2ClO2 稀释产生的ClO2,防止其分解爆炸 2OH-+2ClO2+H2O2=2ClO2-+O2+2H2O H2O2温度较高时易分解 阴极 加热温度至略低于60°C,浓缩,冷却至略高于38°C结晶,过滤,洗涤 4H++4I-+O2=I2+2H2O,消耗Na2S2O3增多,结果偏高 亚氯酸钠与较浓盐酸混合,氧化性还原性增强,发生氧化还原反应,生成氯气
【分析】(1)(3)NaClO3溶液与SO2发生氧化还原反应,生成ClO2,而由题给信息可知,纯C1O2易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下,故加入空气稀释;方法1:在碱性环境下,用H2O2还原C1O2得到NaClO2;方法2:在阴极上ClO2被还原生成ClO2-,其电极方程式为:ClO2+e-=ClO2-;
(4)由溶解度曲线可知,温度低于38℃时,析出晶体NaClO2⋅3H2O,温度高于38℃时析出晶体NaClO2,据此分析解答;
(5)由ClO2-+4I-+4H+=2H2O+2I2+Cl-、I2+2S2O32-=2I-+S4O62-可得关系式NaClO2~2I2~4S2O32-,根据关系式NaClO2~2I2~4S2O32-进行计算;
(6)盐酸浓度较大,NaClO2与浓HCl发生氧化还原反应生成氯气;
【详解】(1)步骤1,NaClO3溶液与SO2发生氧化还原反应,生成ClO2,根据得失电子守恒,离子反应方程式为:2ClO3-+SO2=SO42-+2ClO2;由题给信息可知,纯C1O2易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下,则通入空气的作用是稀释产生的ClO2,防止其分解爆炸,故答案为:2ClO3-+SO2=SO42-+2ClO2;稀释产生的ClO2,防止其分解爆炸;
(2)方法1,在碱性环境下,用H2O2还原C1O2得到NaClO2,根据得失电子守恒,反应的离子方程式未:2OH-+2ClO2+H2O2=2ClO2-+O2+2H2O;温度较高时H2O2易分解,所以温度不能超过20℃,故答案为:2OH-+2ClO2+H2O2=2ClO2-+O2+2H2O;H2O2温度较高时易分解;
(3)方法2,ClO2生成ClO2-,应被还原,在阴极生成,电极方程式为:ClO2+e-=ClO2-,所以在阴极上生成NaClO2,故答案为:阴极;
(4)由NaClO2的溶解度曲线可知,NaClO2饱和溶液中,温度低于38℃时,析出晶体是NaClO2⋅3H2O,温度高于38℃时析出晶体是
NaClO2,所以从NaClO2溶溶液中获得NaClO2的操作:加热温度至略低于60°C,浓缩,冷却至略高于38°C结晶,过滤,洗涤,故答案为:加热温度至略低于60°C,浓缩,冷却至略高于38°C结晶,过滤,洗涤;
(5)由ClO2-+4I-+4H+=2H2O+2I2+Cl-、I2+2S2O32-=2I-+S4O62-可得关系式为:NaClO2~2I2~4S2O32-,n(NaClO2)=n(S2O32-)=,则样品中NaClO2的质量分数为:;在滴定操作正确的情况下,测得结果偏高,可能为碘负离子被氧气氧化,生成更多的碘单质,消耗更多的Na2S2O3,结果偏高,故答案为:;4H++4I-+O2=I2+2H2O,消耗
Na2S2O3增多,结果偏高;
(6)盐酸浓度大时,NaClO2与浓HCl发生氧化还原反应生成氯气,故答案为:亚氯酸钠与较浓盐酸混合,氧化性还原性增强,发生氧化还原反应,生成氯气。
17. Se和S在同一主族,电子层数Se>S,原子半径Se>S;原子得电子能力:S>Se,元素非金属性:S>Se SeO2 H2SeO3+2HCOOHSe+2CO2↑+3H2O H2SeO3+NH3·H2O=NH+HSeO+H2O a 其他条件相同时,增大反应物浓度,可以加快反应速率(或其他条件相同时,曲线a对应亚硒酸还原率最高,说明反应速率最大,甲酸浓度最大 在实验条件下,HSeO比H2SeO3更容易被甲酸还原或随着氨水浓度逐渐增大,溶液中HSeO-浓度逐渐增大
【详解】(1) 同一主族元素性质相似,根据“位置-结构-性质”分析,Se和S在同一主族,电子层数Se>S,原子半径Se>S;原子得电子能力:S>Se,元素非金属性:S>Se,故答案为:Se和S在同一主族,电子层数Se>S,原子半径Se>S;原子得电子能力:S>Se,元素非金属性:S>Se。
(2) 由铜阳极泥(含有Se、Au、Ag、Cu、CuSe、Ag2Se等,焙烧时,产物烧渣含Au、Ag、CuO等,再结合Se和S在同一主族,同一主族元素性质相似,故焙烧铜阳极泥时,产物A为SeO2,故答案为:SeO2。
(3) 根据氧化还原反应得失电子守恒及元素守恒配平可得甲酸(HCOOH)还原H2SeO3反应的化学方程式为:H2SeO3+2HCOOHSe+2CO2↑+3H2O,故答案为:H2SeO3+2HCOOHSe+2CO2↑+3H2O。
(4) 向亚硒酸溶液滴入氨水至pH=2.5,H2SeO3与HSeO均存在,可看作一水合氨电离出的氢氧根与等物质的量的H2SeO3反应,生成HSeO+H2O,该过程中主要反应的离子方程式为H2SeO3+NH3·H2O=NH+HSeO+H2O,故答案为:H2SeO3+NH3·H2O=NH+HSeO+H2O。
(5) ①根据其他条件相同时,浓度与速率成正比,故答案为:a;其他条件相同时,增大反应物浓度,可以加快反应速率(或其他条件相同时,曲线a对应亚硒酸还原率最高,说明反应速率最大,甲酸浓度最大;
②在实验条件下,HSeO比H2SeO3更容易被甲酸还原或随着氨水浓度逐渐增大,溶液中HSeO-浓度逐渐增大,故答案为:在实验条件下,HSeO比H2SeO3更容易被甲酸还原或随着氨水浓度逐渐增大,溶液中HSeO-浓度逐渐增大。
(6) 由关系式法得:,所以粗硒中Se的质量分数==,故答案为:。
18. 4NH3+5O24NO+6H2O 4NO+3O2+2H2O=4HNO3或2NO+O2=2NO2,3NO2+H2O=2HNO3+NO 可使NO循环利用,全部转化成HNO3 3HClO+2NO+H2O=3Cl-+2NO+5H+或3ClO-+2NO+H2O=3Cl-+2NO+2H+ 溶液pH越小,溶液中HClO的浓度越大,氧化NO的能力越强
【详解】(1)NH3属于共价化合物,其电子式为 ,故答案: 。
(2)由框图可知:设备Ⅱ是氨气和氧气在催化剂的条件下发生反应生成一氧化氮和水,其反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O ,故答案:4NH3+5O24NO+6H2O。
(3) 由框图可知:设备Ⅲ中是一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮在和水反应生成一氧化氮和HNO3,该反应的化学方程式为2NO+O2=2NO2,3NO2+H2O=2HNO3+NO,或4NO+3O2+2H2O=4HNO3。设备Ⅲ在工作时不断通入空气的目的是使NO循环利用,最终全部转化成HNO3,故答案:2NO+O2=2NO2,3NO2+H2O=2HNO3+NO,或4NO+3O2+2H2O=4HNO3;可使NO循环利用,全部转化成HNO3。
(4)①在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl-和NO,其离子方程式为3HClO+2NO+H2O=3Cl-+2NO+5H+或3ClO-+2NO+H2O=3Cl-+2NO+2H+,故答案:3HClO+2NO+H2O=3Cl-+2NO+5H+或3ClO-+2NO+H2O=3Cl-+2NO+2H+。
②pH越小溶液的酸性越强,溶液中HClO的浓度越大,氧化NO的能力越强,NO转化率越高,故答案: 溶液pH越小,溶液中HClO的浓度越大,氧化NO的能力越强。
19.(1)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
(2) 3HClO+2NO+H2O=3Cl−+2+5H+ 溶液pH升高,溶液中HClO的浓度减小,氧化NO的能力减弱
(3)增加接触面积,提高反应速率
(4) MnO+ e-=MnO 推测Ⅰ和推测Ⅱ均成立,且Ⅱ比Ⅰ更易发生(速率更快)
【详解】(1)电解NaCl溶液获得脱硝液(含NaClO)分两步进行,第一步是电解饱和食盐水,方程式为:2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑,第二步反应是电解生成的Cl2和NaOH反应生成NaClO、NaCl和H2O,则反应的离子方程式是Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,故答案为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
(2)①由题干图1所示信息可知,当pH=5时脱硝液中含氯微粒主要是HClO,根据氧化还原反应配平可得,吸收塔中NO转化为NO的离子反应方程式是3HClO+2NO+H2O=3Cl−+2+5H+,故答案为:3HClO+2NO+H2O=3Cl−+2+5H+;
②由题干图1所示信息可知,当pH=5时脱硝液中含氯微粒主要是HClO,随后随着溶液pH升高,溶液中HClO的浓度减小,转化为ClO-,氧化NO的能力减弱,则脱硝液pH=5时,NO转化率最高,随pH升高,NO转化率会降低,故答案为:当pH=5时脱硝液中含氯微粒主要是HClO,随后随着溶液pH升高,溶液中HClO的浓度减小,转化为ClO-,氧化NO的能力减弱;
(3)吸收塔中采用气、液逆流(废气从吸收塔底进入,脱硝液从吸收塔顶喷淋)的方式吸收废气,采用气、液逆流方式能够增加气体和液体的接触面积,提高反应速率,让气体和液体充分反应,故答案为:增加接触面积,提高反应速率;
(4)①由题干信息:MnO为紫红色,MnO为墨绿色,MnO与MnO混合溶液颜色会变暗,故实验1中阴极颜色变暗是由于部分MnO在阴极得到电子后转化为MnO,而形成MnO与MnO混合溶液,电解池中阴极发生还原反应,则阴极电极反应式是MnO+ e-=MnO,故答案为:MnO+ e-=MnO;
②根据题干信息可知,实验2和实验1相比,实验2中仅在电解液多加入了NaNO3电解液,其余条件均相同,而实验结果却是:实验一是阴极溶液颜色逐渐变暗; 25min电解液未呈现墨绿色, pH=12.1,实验二为:阴极溶液颜色逐渐变暗;25 min电解液呈现墨绿色, pH=12.4,则说明两种猜想均成立,且反应II的速率比反应I的快,故可得到的结论是推测Ⅰ和推测Ⅱ均成立,且Ⅱ比Ⅰ更易发生(速率更快),故答案为:推测Ⅰ和推测Ⅱ均成立,且Ⅱ比Ⅰ更易发生(速率更快)。
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