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2019年高考化学二轮复习专题练习:06氧化还原反应(含解析)
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专题06 氧化还原反应
1.下列实验现象与氧化还原反应有关的是( )
A.SO2通入品红溶液中,溶液褪色
B.新制氯水密闭放置一段时间后浅黄绿色消失
C.向Fe2(SO4)3溶液中滴加NaOH溶液,生成红褐色沉淀
D.向硅酸钠溶液中滴加适量的稀盐酸,有透明的凝胶形成
【答案】B
2.我国古代就有湿法炼铜的记载“曾青得铁则化为铜”,反应为Fe+CuSO4===FeSO4+Cu。有关该反应的说法正确的是( )
A.Fe是氧化剂 B.CuSO4是还原剂
C.Fe被氧化 D.CuSO4发生氧化反应
【答案】C
【解析】Fe元素的化合价升高,则Fe为还原剂,故A错误;Cu元素的化合价降低,则CuSO4是氧化剂,故B错误;Fe元素的化合价升高,失去电子被氧化,故C正确;CuSO4是氧化剂,被还原,CuSO4发生还原反应,故D错误。
3.硫代硫酸钠(Na2S2O3)被称为“养鱼宝”,可降低水中的氯对鱼的危害。脱氯反应为S2O+4Cl2+5H2O===2SO+10H++8Cl-,该反应中( )
A.H2O被氧化 B.Cl2作还原剂
C.S元素化合价降低 D.Cl2表现氧化性
【答案】D
【解析】H2O中的元素化合价没有发生变化,既没被氧化又没被还原,故A错误;Cl的化合价由0价→-1价,化合价降低,因此Cl2为氧化剂,故B错误;S2O中S由+2价→+4价,化合价升高,故C错误。
4.CsICl2是一种碱金属的多卤化物,这类物质在化学反应中既可表现氧化性又可表现还原性,有关该物质的说法正确的是( )
A.Cs显+3价,I、Cl均显-1价
B.Cs显+1价,Cl显+1价,I显-1价
C.在CsICl2溶液中通入Cl2,有单质碘生成
D.在CsICl2溶液中通入SO2气体,有硫酸生成
【答案】D
【解析】CsICl2中Cs显+1价,I显+1价,Cl显-1价,A、B项均错误;CsICl2溶液中通入Cl2,Cl2应作氧化剂,CsICl2应作还原剂,I的化合价应升高,不可能降低,即不会有单质碘生成,C项错误;在CsICl2溶液中通入SO2气体,SO2是还原剂,S元素的化合价升高,被氧化为H2SO4,D项正确。
5.(2018·株洲一检)向CuSO4溶液中逐滴加入KI溶液至过量,观察到有沉淀(CuI)生成,且溶液变为棕色,再向反应后的混合物中不断通入SO2气体,溶液逐渐变成无色。下列有关分析中正确的是( )
A.上述实验条件下,物质的氧化性:Cu>SO2>I2
B.在SO2与I2反应中得到的还原产物为H2SO4
C.通入SO2后溶液逐渐变成无色,体现了SO2的漂白性
D.滴加KI溶液时,每转移2 mol e-会生成2 mol CuI沉淀
【答案】D
6.下列应用不涉及氧化还原反应的是( )
A.Na2O2用作呼吸面具的供氧剂
B.工业上电解熔融状态的Al2O3制备Al
C.工业上利用合成氨实现人工固氮
D.实验室用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3
【答案】D
【解析】Na2O2与水、二氧化碳反应生成单质氧气,反应过程中有元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,故A错误;电解熔融状态Al2O3得到单质铝和氧气,反应过程中有元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,故B错误;工业合成氨利用氮气和氢气生成氨气,反应过程中有元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,故C错误;实验室用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3,反应过程中没有元素化合价发生变化,发生的反应属于复分解反应,不属于氧化还原反应,故D正确。
7.下列一步转化中,一定要加入氧化剂才能实现的是( )
A.SiO2―→Na2SiO3 B.Na2O2―→NaOH
C.N2―→NH3 D.NH3―→NO
【答案】D
8.氮化铝是一种新型陶瓷材料,制备反应为Al2O3+N2+3C===2AlN+3CO,关于该反应的说法正确的是( )
A.C作氧化剂 B.Al2O3作还原剂
C.N2发生还原反应 D.AlN是氧化反应的产物
【答案】C
【解析】碳元素化合价从0价变化为+2价,作还原剂被氧化为一氧化碳,故A错误;Al2O3中铝和氧元素化合价均不变,不作还原剂,故B错误;反应中氮元素化合价从0价变化为-3价,发生还原反应,作氧化剂被还原为AlN,AlN为还原产物,C正确,D错误。
9.联氨(N2H4)可作火箭的燃料,燃烧时反应为2N2H4+2NO2===3N2+4H2O。下列说法错误的是( )
A.此反应是氧化还原反应
B.反应瞬间产生大量高温气体,推动火箭飞行
C.N2H4的摩尔质量为32 g·mol-1
D.此反应中N2H4作氧化剂
【答案】D
【解析】已知反应中N元素有化合价的变化,所以是氧化还原反应,故A正确;该反应是一个放热反应,反应瞬间产生大量高温气体,推动火箭进行,故B正确;N2H4的分子量是32,所以其摩尔质量为32 g·mol-1,故C正确;已知反应中,N2H4―→N2,N元素由-2价―→0价,失电子,所以N2H4作还原剂,故D错误。
10.已知:①A+B2+===A2++B ②D+2H2O===D(OH)2+H2↑ ③以B、E为电极与E的盐溶液组成原电池,电极反应为E2++2e-===E,B-2e-===B2+,下列说法正确的是( )
A.氧化性:E2+>B2+>A2+>D2+
B.氧化性:D2+>E2+>A2+>B2+
C.反应E+A2+===A+E2+能够进行
D.提取某废水中少量的A2+时可以选用D
【答案】A
【解析】分析三个反应可得如下结论:
反应
结论
①
氧化剂:B2+,氧化产物:A2+,氧化性:B2+>A2+
②
D能置换出H2O中的氢,说明D为活泼金属,D2+的氧化性非常弱
③
由电极反应知,B为原电池的负极,所以金属活动性B>E,氧化性E2+>B2+;正极反应为E2++2e-===E,说明阳离子氧化性E2+>H+
综合三个结论可知氧化性强弱顺序为E2+>B2+>A2+>D2+。C项,若发生反应E+A2+===A+E2+,则有氧化性A2+>E2+,与题干事实不符,所以该反应不能进行;D项,虽然D比A活泼,但D能与H2O反应,所以不能用D来置换溶液中的A2+。
11. N2O既是医学上的一种麻醉剂,又是一种常见的温室气体。制取N2O的方法有很多,例如①NH4NO3===N2O↑+2H2O;
②K2SO3+2NO===K2SO4+N2O↑;
③2NH3+2O2===N2O↑+3H2O;
④2NaNO3+(NH4)2SO4===2N2O↑+Na2SO4+4H2O
下列说法正确的是( )
A.反应①中NH4NO3既是氧化剂又是还原剂,H2O是氧化产物
B.反应②中K2SO3是还原剂,N2O是氧化产物
C.反应③中每生成1 mol N2O,转移8 mol电子
D.反应④中NaNO3是还原剂,N2O既是氧化产物又是还原产物
【答案】C
12.某同学设计完成了以下两个实验:
①向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水,CCl4层变成紫色。继续向试管中滴加氯水,振荡,CCl4层会逐渐变浅,最后变成无色(生成了HIO3)。
②向盛有KBr溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水,CCl4层变成红棕色。继续向试管中滴加氯水,振荡,CCl4层的颜色没有变化。
下列说法不正确的是( )
A.实验①生成HIO3时发生的反应为I2+5Cl2+6H2O===2HIO3+10HCl
B.实验②中当CCl4层变成红棕色时可通过分液的方法获得Br2的CCl4溶液
C.由实验得出Cl2、Br2、I2的氧化性由强到弱的顺序是Cl2>Br2>I2
D.由实验得出Cl2、HIO3、HBrO3的氧化性由强到弱的顺序是HBrO3>Cl2>HIO3
【答案】C
13.在处理废水时某反应体系中有6种粒子:N2、HCO、ClO-、CNO-、H2O、Cl-,在反应过程中部分离子浓度与反应进程关系如图所示。下列有关该反应的说法正确的是( )
A.在上述反应体系中,CNO-是氧化剂
B.还原产物与氧化产物的物质的量之比为1∶3
C.在标准状况下,产生4.48 L N2时转移0.8 mol电子
D.上述反应中,只有两种元素化合价发生了变化
【答案】D
【解析】依题意,ClO-是反应物,HCO是产物。所以,离子反应为2CNO-+3ClO-+H2O===N2↑+3Cl-+2HCO。在该反应中,CNO-是还原剂,A项错误;还原产物是Cl-,氧化产物是N2,B项错误;CNO-中氮元素为-3价,碳元素为+4价,在反应过程中碳元素、氧元素化合价没有变化,生成1 mol N2转移6 mol电子。n(N2)==0.2 mol,故生成0.2 mol N2时转移1.2 mol电子,C项错误;上述反应中,氯元素、氮元素两种元素化合价发生变化,D项正确。
14..“银针验毒”在我国有上千年历史,银针主要用于检验是否有含硫元素的有毒物质。其反应原理之一为4Ag+2H2S+O2===2Ag2S+2H2O。当银针变色后,将其置于盛有食盐水的铝制容器中一段时间后便可复原。以下说法不正确的是( )
A.银针复原发生的反应可能为:
3Ag2S+2Al===6Ag+Al2S3
B.当银针变黑时,所检验的物质有毒
C.银针验毒时,Ag被氧化
D.上述验毒反应的氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶1
【答案】A
15.下列是从海藻灰和智利硝石矿层中提取碘的主要反应:
①2NaI+MnO2+3H2SO4===2NaHSO4+MnSO4+2H2O+I2
②2NaIO3+5NaHSO3===2Na2SO4+3NaHSO4+H2O+I2
下列说法正确的是( )
A.氧化性:MnO2>SO>IO>I2
B.I2在反应①中是还原产物,在反应②中是氧化产物
C.反应①②中生成等量的I2时转移电子数之比为1∶5
D.NaHSO3溶液呈酸性,NaHSO3溶液中c(HSO)>c(H2SO3)>c(SO)
【答案】C
【解析】由反应①知,氧化性:MnO2>I2,由反应②知,氧化性:IO>SO,故A项错误;反应①中I2是氧化产物,反应②中I2是还原产物,B项错误;根据碘元素化合价变化知,C项正确;NaHSO3溶液呈酸性,说明HSO的电离程度大于其水解程度,故c(HSO)>c(SO)>c(H2SO3),D项错误。
16.在一定条件下,等物质的量的氯气与碘单质反应,得到一种红棕色液体ICl,ICl有很强的氧化性。现有下列两个反应:①2ICl+2Zn===ZnCl2+ZnI2;②ICl+H2O===HCl+HIO,下列叙述正确的是( )
A.Cl2与I2生成ICl是非氧化还原反应
B.反应①中,每生成1 mol ZnCl2时转移2 mol电子
C.反应①中,ZnI2既是氧化产物又是还原产物
D.反应②中,ICl既是氧化剂又是还原剂
【答案】C
【解析】Cl2与I2反应得到ICl的过程中氯元素和碘元素的化合价均发生变化,故为氧化还原反应,A项错误;反应①中,Zn元素的化合价升高,I元素的化合价降低,ICl作氧化剂,Zn作还原剂,ZnCl2是氧化产物,ZnI2既是氧化产物又是还原产物,该反应转移4e-,故每生成1 mol ZnCl2时转移4 mol电子,B项错误,C项正确;反应②中,没有元素的化合价发生变化,则ICl既不是氧化剂又不是还原剂,D项错误。
17.硫酸钙可用于生产硫酸、漂白粉等一系列物质(如图)。下列说法正确的是( )
A.CO2制取干冰的过程吸收热量,属于物理变化
B.硫酸钙与焦炭反应时生成的n(CO2)∶n(SO2)=1∶2
C.由SO2制取H2SO4的过程均为氧化还原反应
D.石灰乳与Cl2反应制取漂白粉时,Cl2仅作还原剂
【答案】B
【解析】气体变为固体,释放能量,A项错误;反应的化学方程式为2CaSO4+CCO2↑+2SO2↑+2CaO,反应中生成的n(CO2)∶n(SO2)=1∶2,B项正确;由SO3和H2O生成H2SO4的过程不是氧化还原反应,C项错误;石灰乳与Cl2反应制取漂白粉时,Cl元素的化合价既有升高又有降低,则氯气既是氧化剂也是还原剂,D项错误。
18.某离子反应中涉及H2O、ClO-、NH、H+、N2、Cl-六种微粒。常温条件下反应时,N2的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列判断错误的是( )
A.该反应的氧化剂是ClO-
B.该反应中有两种离子生成
C.该反应生成1 mol氧化产物时,转移的电子为6 mol
D.参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3
【答案】D
19..工业生产中需对空气中的CO进行监测,粉红色的PdCl2溶液可以检验空气中少量的CO。若空气中含CO,则溶液中会产生黑色的Pd沉淀(反应中只有PdCl2作氧化剂)。每生成5.3 g Pd沉淀,反应转移的电子数为( )
A.0.05NA B.0.1NA
C.0.2NA D.0.4NA
【答案】B
【解析】反应方程式为CO+PdCl2+H2O===Pd↓+CO2↑+2HCl,每生成1 mol Pd,转移2 mol电子,5.3 g Pd为=0.05 mol,故转移电子数为0.1 mol,即0.1NA。
20.某离子反应涉及H2O、Cr2O、NO、H+、NO、Cr3+六种微粒,氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶3。下列判断错误的是( )
A.反应的氧化产物是NO
B.反应过程中溶液pH变化如图所示
C.消耗1 mol氧化剂,转移电子6 mol
D.反应中Cr3+被氧化
【答案】D
21.井水冒泡、有异味和变浑浊是地震的常见征兆,其中可能涉及地下硫铁矿(FeS2)发生的反应:FeS2+H2O===Q+S+H2S↑(已配平),则物质Q是( )
A.Fe2O3 B.FeO
C.Fe(OH)2 D.Fe(OH)3
【答案】B
【解析】已知FeS2+H2O===Q+S+H2S↑,反应中S元素既失电子又得到电子,Fe的化合价不变,所以由原子守恒可知,Q为FeO,故B正确。
22.高铁酸钾是一种理想的绿色水处理剂,工业上可通过如下反应制得:Fe(OH)3+ClO-+OH-―→FeO+Cl-+H2O(未配平),在上述反应中( )
A.FeO是还原产物
B.ClO-是还原剂
C.1 mol Fe(OH)3得到3 mol电子
D.配平后OH-的化学计量数为4
【答案】D
【解析】配平后的离子方程式为2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-===2FeO+3Cl-+5H2O。分析元素化合价的变化情况知,Fe(OH)3是还原剂,则FeO为氧化产物,ClO-为氧化剂,则Cl-为还原产物,1 mol Fe(OH)3失去3 mol电子。
23.已知:2Fe+3Br2===2FeBr3,Fe2+的还原性大于Br-。16.8 g铁和0.3 mol Br2反应后加入水得到澄清溶液,再通入a mol Cl2。下列叙述不正确的是( )
A.当a=0.1时,发生的反应为2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
B.当a=0.45时,发生的反应为2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++2Br2+6Cl-
C.当溶液中Br-有一半被氧化时,c(Fe3+)∶c(Br-)∶c(Cl-)=1∶1∶3
D.当0 【答案】C
24.U常见化合价有+4和+6,硝酸铀酰[UO2(NO3)2]加热可发生如下分解反应:
UO2(NO3)2―→UxOy+NO2↑+O2↑(未配平),在600 K时,将气体产物收集于试管中并倒扣于水中气体全部被吸收,水充满试管,则生成的铀的氧化物化学式是( )
A.UO3 B.UO2
C.2UO2·UO3 D.UO2·2UO3
【答案】A
【解析】气体产物收集于试管中并倒扣于水中气体全部被吸收,水充满试管,则NO2、O2的物质的量比为4∶1,发生反应4NO2+O2+2H2O===4HNO3,根据原子守恒,将UO2(NO3)2改写成UO3·2NO2·O2,故生成铀的氧化物化学式是UO3。
25.某离子反应中涉及H2O、ClO-、NH、H+、N2、Cl-六种微粒。其中ClO-的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列判断正确的是( )
A.该反应的还原剂是Cl-
B.反应后溶液的酸性明显增强
C.消耗1 mol还原剂,转移6 mol电子
D.氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3
【答案】B
26.水热法制备纳米颗粒Y(化合物)的反应为3Fe2++2S2O+O2+aOH-===Y+S4O+2H2O。下列说法中,不正确的是( )
A.S2O是还原剂
B.Y的化学式为Fe2O3
C.a=4
D.每有1 mol O2参加反应,转移的电子总数为4 mol
【答案】B
【解析】由反应知还原剂是S2O,氧化剂是O2,每有1 mol O2参加反应,转移电子的物质的量为4 mol,A、D正确;由原子守恒知Y的化学式为Fe3O4,B错误;由电荷守恒知,a=4,C正确。
27.把图b的碎纸片补充到图a中,可得到一个完整的离子方程式。下列有关该离子方程式的说法正确的是( )
A.配平后的化学计量数依次为3、1、2、6、3
B.若有1 mol S被氧化,则生成2 mol S2-
C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
D.2 mol S参加反应有3 mol电子发生转移
【答案】B
【解析】配平后的离子方程式为3S+6OH-===2S2-+SO+3H2O,A项错误;当有1 mol S被氧化时,生成2 mol S2-,B项正确;氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1,C项错误;3 mol S参加反应有4 mol电子发生转移,则2 mol S参加反应有 mol电子发生转移,D项错误。
28.F2和Xe在一定条件下生成氧化性极强且极易与水反应的XeF2、XeF4和XeF6三种化合物。其中XeF4与H2O可以发生如下反应:6XeF4+12H2O===2XeO3+4Xe↑+24HF+3O2↑。下列判断正确的是( )
A.上述反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2
B.XeF4按以上方式与水反应,每生成3 mol O2转移12 mol电子
C.XeF2加入水中,在水分子的作用下,将重新生成Xe和F2
D.XeF2、XeF4和XeF6在空气中都能长期存放
【答案】A
【解析】该已知反应中,生成Xe的XeF4作氧化剂,生成XeO3的XeF4作还原剂,生成氧气的水作还原剂,所以该反应中4XeF4(氧化剂)+2XeF4(还原剂)+6H2O(还原剂)+6H2O===2XeO3+4Xe↑+24HF+3O2↑,氧化剂和还原剂的物质的量之比为4∶(2+6)=1∶2,故A正确;由反应可知,每生成4 mol Xe,转移电子的物质的量为4 mol×(4-0)=16 mol,则每生成3 mol O2转移16 mol电子,故B错误;F2能与水反应,在水分子的作用下,不可能重新生成Xe和F2,故C错误;XeF2、XeF4和XeF6极易与水反应,在空气中不能长期存放,故D错误。
29.某含Cr2O的含铬废水用硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]处理,反应中铁元素和铬元素(+3价)完全转化为沉淀。该沉淀干燥后得到n mol FeO·FeyCrxO3。不考虑处理过程中的实际损耗,下列叙述错误的是( )
A.消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(2-x)mol
B.处理废水中Cr2O的物质的量为 mol
C.反应中发生转移的电子的物质的量为3nx mol
D.在FeO·FeyCrxO3中3x=y
【答案】A
30.根据表中信息判断,下列说法不正确的是( )
序号
反应物
产物
①
KMnO4、H2O2、H2SO4
K2SO4、MnSO4……
②
Cl2、FeBr2
FeCl3、FeBr3
③
MnO……
Cl2、Mn2+……
A.第①组反应的其余产物为H2O和O2
B.第②组反应中参加反应的Cl2与FeBr2的物质的量之比为1∶2
C.第③组反应中生成1 mol Cl2,转移电子2 mol
D.氧化性由强到弱顺序为MnO>Cl2>Fe3+>Br2
【答案】D
31.已知硫酸亚铁溶液中加入过氧化钠时发生反应:4Fe2++4Na2O2+6H2O===4Fe(OH)3↓+O2↑+8Na+,则下列说法正确的是( )
A.该反应中Fe2+是还原剂,O2是还原产物
B.4 mol Na2O2在反应中共得到8NA个电子
C.Fe(OH)3是氧化产物,每生成4 mol Fe(OH)3反应过程中共转移电子6 mol
D.反应过程中可以看到白色沉淀转化为灰绿色再转化为红褐色沉淀
【答案】C
【解析】该反应中Fe2+是还原剂,O2是氧化产物,故A错误;过氧化钠中氧元素化合价既有升高又有降低,4 mol过氧化钠有1 mol作还原剂,3 mol作氧化剂,反应得到6 mol电子,故B错误;Fe(OH)3是氧化产物,每生成1 mol O2反应过程中共转移6 mol电子,故C正确;反应过程中Fe2+被氧化为Fe3+,看不到白色沉淀转化为灰绿色再转化为红褐色沉淀的现象,故D错误。
32.已知氧化性:Br2>Fe3+>I2,向含a mol FeI2的溶液中加入含b mol Br2的溴水,充分反应。下列说法不正确的是( )
A.离子的还原性强弱:I->Fe2+>Br-
B.当a≥b时,发生的离子反应:2I-+Br2===I2+2Br-
C.当5a=4b时,反应后的离子浓度之比:
c(Fe2+)∶c(Fe3+)∶c(Br-)=1∶1∶5
D.当3a≤2b时,发生的离子反应:
2Fe2++2I-+2Br2===2Fe3++I2+4Br-
【答案】D
【解析】已知氧化性:Br2>Fe3+>I2,则离子的还原性:I->Fe2+>Br-,A项正确;溴水与FeI2溶液反应时,Br2首先与还原性强的I-反应,后与Fe2+反应,当a=b时,FeI2溶液中的I-恰好与Br2完全反应,当a>b时,I-过量,只发生I-与Br2的反应,故当a≥b时,发生的离子反应:2I-+Br2===I2+2Br-,B项正确;当5a=4b时,即a mol FeI2和a mol Br2反应,I-完全反应,由得失电子守恒知Fe2+有一半被氧化成Fe3+,所以反应后的离子浓度之比:c(Fe2+)∶c(Fe3+)∶c(Br-)=1∶1∶5,C项正确;当3a=2b时,a mol FeI2和b mol Br2恰好完全反应,离子方程式为2Fe2++4I-+3Br2===2Fe3++2I2+6Br-,D项错误。
33.已知:还原性HSO>I-,氧化性IO>I2。在含3 mol NaHSO3的溶液中逐滴加入NaIO3溶液。加入NaIO3的物质的量和析出的I2的物质的量的关系曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.反应过程中的氧化产物均为SO3
B.a点时消耗NaHSO3的物质的量为1.0 mol
C.从起点到b点的反应可用如下离子方程式表示:3HSO+IO===3SO+I-+3H+
D.当溶液中I-与I2的物质的量之比为1∶1时,加入的NaIO3为1.2 mol
【答案】C
34.钒具有众多优良的性能,用途十分广泛,有金属“维生素”之称。
完成下列填空:
(1)将废钒催化剂(主要成分V2O5)与稀硫酸、亚硫酸钾溶液混合,充分反应,所得溶液显酸性,溶液中含VO2+、K+、SO等离子。写出该反应的化学方程式:___________________________________________________。
(2)向上述所得溶液中加入KClO3溶液,充分反应后,溶液中新增加了VO、Cl-。写出并配平该反应的离子方程式,并标出电子转移的数目和方向_________________________。
(3)在20.00 mL的0.1 mol·L-1 VO溶液中,加入0.195 g锌粉,恰好完成反应,则还原产物可能是___________________。
a.V b.V2+ c.VO d.VO2+
(4)已知V2O5能和盐酸反应生成氯气和VO2+。请再写一个离子方程式:________________________________,说明还原性:SO>Cl->VO2+。
【答案】(1)V2O5+K2SO3+2H2SO4===
2VOSO4+K2SO4+2H2O
(2)+3H2O===Cl-+6VO+6H+
(3)b
(4)Cl2+SO+H2O===2Cl-+2H++SO
35.Ⅰ.某厂废水中含KCN,其浓度为0.01 mol·L-1,现用氯氧化法处理,发生如下反应(化合物中N化合价均为-3价):
KCN+2KOH+Cl2===KOCN+2KCl+H2O
(1)上述反应中被氧化的元素是__________(用元素符号表示)。
(2)投入过量液氯,可将氰酸盐进一步氧化为氮气,请配平下列化学方程式:
KOCN+____Cl2+____===
____K2CO3+____N2+____KCl+____
(3)若将10 L含KCN的浓度为0.01 mol·L-1的废水中KCN氧化除去,最少需要氯气________mol。
Ⅱ.某实验小组为了测定(3)中溶液多余Cl2的含量,常用Na2S2O3标准溶液进行定量测定。
(4)现实验室需用480 mL一定浓度的Na2S2O3溶液,配制该溶液所需玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管外,还需________。
(5)Na2S2O3还原性较强,在溶液中易被Cl2氧化成SO,因此Na2S2O3常用作脱氯剂,该反应的离子方程式为________________________________________________。
(6)现取(3)中溶液20.00 mL,用a mol·L-1 Na2S2O3溶液进行滴定,经过平行实验测得消耗Na2S2O3标准溶液b mL,计算废液中Cl2的浓度为________mol·L-1(用含a、b的表达式表示)。
【答案】(1)C
(2)2KOCN+3Cl2+8KOH===2K2CO3+N2+6KCl+4H2O
(3)0.25 (4)500 mL容量瓶
(5)S2O+4Cl2+5H2O===2SO+8Cl-+10H+
(6)0.2ab
36..工业上利用锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4,还含有少量FeO、CuO等杂质)制取金属锌的工艺流程如下。回答下列问题:
(1)ZnFe2O4是一种性能优良的软磁材料,也是一种催化剂,能催化烯类有机物氧化脱氢等反应。
①ZnFe2O4中Fe的化合价是________,从物质分类角度说,ZnFe2O4属于________(填“酸”“碱”或“盐”)。
②工业上利用反应ZnFe2(C2O4)3·6H2OZnFe2O4+2CO2↑+4CO↑+6H2O制备ZnFe2O4。该反应中氧化产物是________(填化学式),每生成1 mol ZnFe2O4,转移电子的物质的量是________。
(2)酸浸时要将锌焙砂粉碎,其目的是提高酸浸效率。为达到这一目的,还可采用的措施是_____________(任答一条);已知ZnFe2O4能溶于酸,则酸浸后溶液中存在的金属离子有_______________________。
(3)净化Ⅰ中H2O2参与反应的离子方程式为______________________;试剂X的作用是___________________。
【答案】(1)①+3 盐 ②ZnFe2O4、CO2 4 mol
(2)增大硫酸的浓度(或升高温度、搅拌等其他合理答案) Zn2+、Fe3+、Fe2+、Cu2+
(3)H2O2+2Fe2++2H+===2Fe3++2H2O 调节溶液的pH,促进Fe3+水解
【解析】将锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4,还含有少量FeO、CuO等杂质)酸浸,发生反应:ZnFe2O4+8H+===Zn2++2Fe3++4H2O、ZnO+2H+===Zn2++H2O、FeO+2H+===Fe2++H2O、CuO+2H+===Cu2++H2O。向溶液中加入H2O2,发生反应:2Fe2++2H++H2O2===2Fe3++2H2O,调节溶液的pH将Fe3+转化为Fe(OH)3 37.Ⅰ.实验室可由软锰矿(主要成分为MnO2)制备KMnO4,方法如下:软锰矿和过量的固体KOH和KClO3在高温下反应,生成锰酸钾(K2MnO4)和KCl;用水溶解,滤去残渣,滤液酸化后,K2MnO4转化为MnO2和KMnO4;滤去MnO2沉淀,浓缩溶液,结晶得到深紫色的针状KMnO4。试回答下列问题:
(1)软锰矿制备K2MnO4的化学方程式是_________________________________。
(2)K2MnO4制备KMnO4的离子方程式是____________________________________。
(3)KMnO4能与热的稀硫酸酸化的Na2C2O4反应,生成Mn2+和CO2,该反应的化学方程式是_________________________________________________________。
Ⅱ.MnO2是一种重要的无机功能材料,粗MnO2的提纯是工业生产的重要环节。某研究性学习小组设计了将粗MnO2(含有较多的MnO和MnCO3)样品转化为纯MnO2实验,其流程如下:
(1)第①步加稀H2SO4时,粗MnO2样品中的________(写化学式)转化为可溶性物质。
(2)第②步反应的离子方程式并配平:____+ClO+____===MnO2↓+Cl2↑+____。
(3)两次过滤后对MnO2固体洗涤2~3次,如何确定是否洗涤干净?_______________。
(4)若粗MnO2样品的质量为12.69 g,第①步反应后,经过滤得到8.7 g MnO2,并收集到0.224 L CO2(标准状况下),则在第②步反应中至少需要________ mol NaClO3。
【答案】Ⅰ.(1)3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O
(2)3MnO+4H+===MnO2↓+2MnO+2H2O
(3)2KMnO4+8H2SO4+5Na2C2O4===2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+5Na2SO4+8H2O
Ⅱ.(1)MnO和MnCO3
(2)5Mn2++2ClO+4H2O===5MnO2↓+Cl2↑+8H+
(3)取最后一次洗涤液,滴加少量BaCl2,若无沉淀,则洗涤干净
(4)0.02
38..过氧化氢俗名双氧水,医疗上利用它有杀菌消毒作用来清洗伤口,关于双氧水,回答下列问题:
A.Na2O2+2HCl===2NaCl+H2O2
B.Ag2O+H2O2===2Ag+O2↑+H2O
C.2H2O2===2H2O+O2↑
D.3H2O2+Cr2(SO4)3+10KOH===2K2CrO4+3K2SO4+8H2O
(1)上述反应中,不属于氧化还原反应的是________(填字母,下同),H2O2仅体现还原性的反应是________。
(2)上述反应说明H2O2、Ag2O、K2CrO4氧化性由强到弱的顺序是________________。
(3)某强酸反应体系中发生的一个氧化还原的离子反应,反应物和生成物共六种微粒:O2、MnO、H2O、Mn2+、H2O2、H+。已知该反应中H2O2只发生了如下过程:H2O2→O2。
①反应体系选择的酸是________。
A.盐酸 B.硫酸 C.醋酸
②该反应的离子方程式为_______________________________________。
③如果上述反应中有2.24 L(标准状况)气体生成,转移的电子的物质的量为________mol。
(4)H2O2有时可作为矿业废液消毒剂,有“绿色氧化剂”的美称;如消除采矿业胶液中的氰化物(如KCN),经以下反应实验:KCN+H2O2+H2O===A+NH3↑,试指出生成物A的化学式为____________。
【答案】(1)A B (2)Ag2O>H2O2>K2CrO4 (3)①B
②2MnO+5H2O2+6H+===2Mn2++8H2O+5O2↑
③0.2 (4)KHCO3。
39.亚氯酸钠是(NaClO2)一种高效氧化剂、漂白剂。在NaOH溶液中ClO2与H2O2反应可以得到亚氯酸钠。
(1)ClO2中氯元素的化合价是________;在制备亚氯酸钠的反应中ClO2作______(填“氧化剂”或“还原剂”);若反应中生成1 mol NaClO2,转移电子的物质的量为______。
(2)该反应的化学方程式为_____________________________________________。
(3)科学家经研究发现NaClO2也可用于制取自来水消毒剂ClO2。在一定条件下,将Cl2通入填充有固体NaClO2的反应柱内二者反应可制得ClO2。还原产物为________,当消耗标准状况下1.12 L Cl2时,制得ClO2________ g。
【答案】(1)+4 氧化剂 1 mol
(2)2ClO2+H2O2+2NaOH===2NaClO2+O2↑+2H2O
(3)NaCl 6.75
【解析】(1)ClO2中氯元素的化合价是+4价;在NaOH溶液中ClO2与H2O2反应可以得到NaClO2,氯元素化合价降低,ClO2作氧化剂;若反应中生成1 mol NaClO2,转移电子的物质的量为1 mol×(4-3)=1 mol。
(2)该反应的化学方程式为2ClO2+H2O2+2NaOH===2NaClO2+O2↑+2H2O。
(3)Cl2与NaClO2反应制得ClO2,氯气作氧化剂,则还原产物应为NaCl;当消耗标准状况下1.12 L(即0.05 mol)Cl2时,转移电子的物质的量为0.05 mol×2=0.1 mol,则可制得ClO2的物质的量为0.1 mol÷(4-3)=0.1 mol,质量是0.1 mol×67.5 g·mol-1=6.75 g。
40.为验证氧化性Cl2>Fe3+>SO2,某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器和A中加热装置已略,气密性已检验)。
实验过程:
Ⅰ.打开弹簧夹K1~K4,通入一段时间N2,再将T形导管插入B中,继续通入N2,然后关闭K1、K3、K4。
Ⅱ.打开活塞a,滴加一定量的浓盐酸,给A加热。
Ⅲ.当B中溶液变黄时,停止加热,关闭K2。
Ⅳ.打开活塞b,使约2 mL的溶液流入D试管中,检验其中的离子。
Ⅴ.打开K3和活塞c,加入70%的硫酸,一段时间后关闭K3。
Ⅵ.更新试管D,重复过程Ⅳ,检验B溶液中的离子。
(1)过程Ⅰ的目的是____________________________________________________。
(2)棉花中浸润的溶液为________。
(3)A中发生反应的化学方程式:_____________________________________________。
(4)若将制取的SO2通入酸性高锰酸钾溶液可使溶液褪色,其离子方程式为___________________________。
(5)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验,结论如下表所示,他们的检测结果一定能够证明氧化性Cl2>Fe3+>SO2的是________(填“甲”“乙”或“丙”)。
过程Ⅳ B溶液中含有的离子
过程Ⅵ B溶液中含有的离子
甲
有Fe3+无Fe2+
有SO
乙
既有Fe3+又有Fe2+
有SO
丙
有Fe3+无Fe2+
有Fe2+
【答案】(1)排出装置中的空气,防止干扰
(2)NaOH溶液
(3)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(4)2MnO+5SO2+2H2O===2Mn2++5SO+4H+
(5)乙、丙
中含有Fe2+可知在此过程发生还原反应,由Fe3+―→Fe2+可推SO2―→SO,氧化性Fe3+>SO2,故丙合理。
1.下列实验现象与氧化还原反应有关的是( )
A.SO2通入品红溶液中,溶液褪色
B.新制氯水密闭放置一段时间后浅黄绿色消失
C.向Fe2(SO4)3溶液中滴加NaOH溶液,生成红褐色沉淀
D.向硅酸钠溶液中滴加适量的稀盐酸,有透明的凝胶形成
【答案】B
2.我国古代就有湿法炼铜的记载“曾青得铁则化为铜”,反应为Fe+CuSO4===FeSO4+Cu。有关该反应的说法正确的是( )
A.Fe是氧化剂 B.CuSO4是还原剂
C.Fe被氧化 D.CuSO4发生氧化反应
【答案】C
【解析】Fe元素的化合价升高,则Fe为还原剂,故A错误;Cu元素的化合价降低,则CuSO4是氧化剂,故B错误;Fe元素的化合价升高,失去电子被氧化,故C正确;CuSO4是氧化剂,被还原,CuSO4发生还原反应,故D错误。
3.硫代硫酸钠(Na2S2O3)被称为“养鱼宝”,可降低水中的氯对鱼的危害。脱氯反应为S2O+4Cl2+5H2O===2SO+10H++8Cl-,该反应中( )
A.H2O被氧化 B.Cl2作还原剂
C.S元素化合价降低 D.Cl2表现氧化性
【答案】D
【解析】H2O中的元素化合价没有发生变化,既没被氧化又没被还原,故A错误;Cl的化合价由0价→-1价,化合价降低,因此Cl2为氧化剂,故B错误;S2O中S由+2价→+4价,化合价升高,故C错误。
4.CsICl2是一种碱金属的多卤化物,这类物质在化学反应中既可表现氧化性又可表现还原性,有关该物质的说法正确的是( )
A.Cs显+3价,I、Cl均显-1价
B.Cs显+1价,Cl显+1价,I显-1价
C.在CsICl2溶液中通入Cl2,有单质碘生成
D.在CsICl2溶液中通入SO2气体,有硫酸生成
【答案】D
【解析】CsICl2中Cs显+1价,I显+1价,Cl显-1价,A、B项均错误;CsICl2溶液中通入Cl2,Cl2应作氧化剂,CsICl2应作还原剂,I的化合价应升高,不可能降低,即不会有单质碘生成,C项错误;在CsICl2溶液中通入SO2气体,SO2是还原剂,S元素的化合价升高,被氧化为H2SO4,D项正确。
5.(2018·株洲一检)向CuSO4溶液中逐滴加入KI溶液至过量,观察到有沉淀(CuI)生成,且溶液变为棕色,再向反应后的混合物中不断通入SO2气体,溶液逐渐变成无色。下列有关分析中正确的是( )
A.上述实验条件下,物质的氧化性:Cu>SO2>I2
B.在SO2与I2反应中得到的还原产物为H2SO4
C.通入SO2后溶液逐渐变成无色,体现了SO2的漂白性
D.滴加KI溶液时,每转移2 mol e-会生成2 mol CuI沉淀
【答案】D
6.下列应用不涉及氧化还原反应的是( )
A.Na2O2用作呼吸面具的供氧剂
B.工业上电解熔融状态的Al2O3制备Al
C.工业上利用合成氨实现人工固氮
D.实验室用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3
【答案】D
【解析】Na2O2与水、二氧化碳反应生成单质氧气,反应过程中有元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,故A错误;电解熔融状态Al2O3得到单质铝和氧气,反应过程中有元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,故B错误;工业合成氨利用氮气和氢气生成氨气,反应过程中有元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,故C错误;实验室用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3,反应过程中没有元素化合价发生变化,发生的反应属于复分解反应,不属于氧化还原反应,故D正确。
7.下列一步转化中,一定要加入氧化剂才能实现的是( )
A.SiO2―→Na2SiO3 B.Na2O2―→NaOH
C.N2―→NH3 D.NH3―→NO
【答案】D
8.氮化铝是一种新型陶瓷材料,制备反应为Al2O3+N2+3C===2AlN+3CO,关于该反应的说法正确的是( )
A.C作氧化剂 B.Al2O3作还原剂
C.N2发生还原反应 D.AlN是氧化反应的产物
【答案】C
【解析】碳元素化合价从0价变化为+2价,作还原剂被氧化为一氧化碳,故A错误;Al2O3中铝和氧元素化合价均不变,不作还原剂,故B错误;反应中氮元素化合价从0价变化为-3价,发生还原反应,作氧化剂被还原为AlN,AlN为还原产物,C正确,D错误。
9.联氨(N2H4)可作火箭的燃料,燃烧时反应为2N2H4+2NO2===3N2+4H2O。下列说法错误的是( )
A.此反应是氧化还原反应
B.反应瞬间产生大量高温气体,推动火箭飞行
C.N2H4的摩尔质量为32 g·mol-1
D.此反应中N2H4作氧化剂
【答案】D
【解析】已知反应中N元素有化合价的变化,所以是氧化还原反应,故A正确;该反应是一个放热反应,反应瞬间产生大量高温气体,推动火箭进行,故B正确;N2H4的分子量是32,所以其摩尔质量为32 g·mol-1,故C正确;已知反应中,N2H4―→N2,N元素由-2价―→0价,失电子,所以N2H4作还原剂,故D错误。
10.已知:①A+B2+===A2++B ②D+2H2O===D(OH)2+H2↑ ③以B、E为电极与E的盐溶液组成原电池,电极反应为E2++2e-===E,B-2e-===B2+,下列说法正确的是( )
A.氧化性:E2+>B2+>A2+>D2+
B.氧化性:D2+>E2+>A2+>B2+
C.反应E+A2+===A+E2+能够进行
D.提取某废水中少量的A2+时可以选用D
【答案】A
【解析】分析三个反应可得如下结论:
反应
结论
①
氧化剂:B2+,氧化产物:A2+,氧化性:B2+>A2+
②
D能置换出H2O中的氢,说明D为活泼金属,D2+的氧化性非常弱
③
由电极反应知,B为原电池的负极,所以金属活动性B>E,氧化性E2+>B2+;正极反应为E2++2e-===E,说明阳离子氧化性E2+>H+
综合三个结论可知氧化性强弱顺序为E2+>B2+>A2+>D2+。C项,若发生反应E+A2+===A+E2+,则有氧化性A2+>E2+,与题干事实不符,所以该反应不能进行;D项,虽然D比A活泼,但D能与H2O反应,所以不能用D来置换溶液中的A2+。
11. N2O既是医学上的一种麻醉剂,又是一种常见的温室气体。制取N2O的方法有很多,例如①NH4NO3===N2O↑+2H2O;
②K2SO3+2NO===K2SO4+N2O↑;
③2NH3+2O2===N2O↑+3H2O;
④2NaNO3+(NH4)2SO4===2N2O↑+Na2SO4+4H2O
下列说法正确的是( )
A.反应①中NH4NO3既是氧化剂又是还原剂,H2O是氧化产物
B.反应②中K2SO3是还原剂,N2O是氧化产物
C.反应③中每生成1 mol N2O,转移8 mol电子
D.反应④中NaNO3是还原剂,N2O既是氧化产物又是还原产物
【答案】C
12.某同学设计完成了以下两个实验:
①向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水,CCl4层变成紫色。继续向试管中滴加氯水,振荡,CCl4层会逐渐变浅,最后变成无色(生成了HIO3)。
②向盛有KBr溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水,CCl4层变成红棕色。继续向试管中滴加氯水,振荡,CCl4层的颜色没有变化。
下列说法不正确的是( )
A.实验①生成HIO3时发生的反应为I2+5Cl2+6H2O===2HIO3+10HCl
B.实验②中当CCl4层变成红棕色时可通过分液的方法获得Br2的CCl4溶液
C.由实验得出Cl2、Br2、I2的氧化性由强到弱的顺序是Cl2>Br2>I2
D.由实验得出Cl2、HIO3、HBrO3的氧化性由强到弱的顺序是HBrO3>Cl2>HIO3
【答案】C
13.在处理废水时某反应体系中有6种粒子:N2、HCO、ClO-、CNO-、H2O、Cl-,在反应过程中部分离子浓度与反应进程关系如图所示。下列有关该反应的说法正确的是( )
A.在上述反应体系中,CNO-是氧化剂
B.还原产物与氧化产物的物质的量之比为1∶3
C.在标准状况下,产生4.48 L N2时转移0.8 mol电子
D.上述反应中,只有两种元素化合价发生了变化
【答案】D
【解析】依题意,ClO-是反应物,HCO是产物。所以,离子反应为2CNO-+3ClO-+H2O===N2↑+3Cl-+2HCO。在该反应中,CNO-是还原剂,A项错误;还原产物是Cl-,氧化产物是N2,B项错误;CNO-中氮元素为-3价,碳元素为+4价,在反应过程中碳元素、氧元素化合价没有变化,生成1 mol N2转移6 mol电子。n(N2)==0.2 mol,故生成0.2 mol N2时转移1.2 mol电子,C项错误;上述反应中,氯元素、氮元素两种元素化合价发生变化,D项正确。
14..“银针验毒”在我国有上千年历史,银针主要用于检验是否有含硫元素的有毒物质。其反应原理之一为4Ag+2H2S+O2===2Ag2S+2H2O。当银针变色后,将其置于盛有食盐水的铝制容器中一段时间后便可复原。以下说法不正确的是( )
A.银针复原发生的反应可能为:
3Ag2S+2Al===6Ag+Al2S3
B.当银针变黑时,所检验的物质有毒
C.银针验毒时,Ag被氧化
D.上述验毒反应的氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶1
【答案】A
15.下列是从海藻灰和智利硝石矿层中提取碘的主要反应:
①2NaI+MnO2+3H2SO4===2NaHSO4+MnSO4+2H2O+I2
②2NaIO3+5NaHSO3===2Na2SO4+3NaHSO4+H2O+I2
下列说法正确的是( )
A.氧化性:MnO2>SO>IO>I2
B.I2在反应①中是还原产物,在反应②中是氧化产物
C.反应①②中生成等量的I2时转移电子数之比为1∶5
D.NaHSO3溶液呈酸性,NaHSO3溶液中c(HSO)>c(H2SO3)>c(SO)
【答案】C
【解析】由反应①知,氧化性:MnO2>I2,由反应②知,氧化性:IO>SO,故A项错误;反应①中I2是氧化产物,反应②中I2是还原产物,B项错误;根据碘元素化合价变化知,C项正确;NaHSO3溶液呈酸性,说明HSO的电离程度大于其水解程度,故c(HSO)>c(SO)>c(H2SO3),D项错误。
16.在一定条件下,等物质的量的氯气与碘单质反应,得到一种红棕色液体ICl,ICl有很强的氧化性。现有下列两个反应:①2ICl+2Zn===ZnCl2+ZnI2;②ICl+H2O===HCl+HIO,下列叙述正确的是( )
A.Cl2与I2生成ICl是非氧化还原反应
B.反应①中,每生成1 mol ZnCl2时转移2 mol电子
C.反应①中,ZnI2既是氧化产物又是还原产物
D.反应②中,ICl既是氧化剂又是还原剂
【答案】C
【解析】Cl2与I2反应得到ICl的过程中氯元素和碘元素的化合价均发生变化,故为氧化还原反应,A项错误;反应①中,Zn元素的化合价升高,I元素的化合价降低,ICl作氧化剂,Zn作还原剂,ZnCl2是氧化产物,ZnI2既是氧化产物又是还原产物,该反应转移4e-,故每生成1 mol ZnCl2时转移4 mol电子,B项错误,C项正确;反应②中,没有元素的化合价发生变化,则ICl既不是氧化剂又不是还原剂,D项错误。
17.硫酸钙可用于生产硫酸、漂白粉等一系列物质(如图)。下列说法正确的是( )
A.CO2制取干冰的过程吸收热量,属于物理变化
B.硫酸钙与焦炭反应时生成的n(CO2)∶n(SO2)=1∶2
C.由SO2制取H2SO4的过程均为氧化还原反应
D.石灰乳与Cl2反应制取漂白粉时,Cl2仅作还原剂
【答案】B
【解析】气体变为固体,释放能量,A项错误;反应的化学方程式为2CaSO4+CCO2↑+2SO2↑+2CaO,反应中生成的n(CO2)∶n(SO2)=1∶2,B项正确;由SO3和H2O生成H2SO4的过程不是氧化还原反应,C项错误;石灰乳与Cl2反应制取漂白粉时,Cl元素的化合价既有升高又有降低,则氯气既是氧化剂也是还原剂,D项错误。
18.某离子反应中涉及H2O、ClO-、NH、H+、N2、Cl-六种微粒。常温条件下反应时,N2的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列判断错误的是( )
A.该反应的氧化剂是ClO-
B.该反应中有两种离子生成
C.该反应生成1 mol氧化产物时,转移的电子为6 mol
D.参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3
【答案】D
19..工业生产中需对空气中的CO进行监测,粉红色的PdCl2溶液可以检验空气中少量的CO。若空气中含CO,则溶液中会产生黑色的Pd沉淀(反应中只有PdCl2作氧化剂)。每生成5.3 g Pd沉淀,反应转移的电子数为( )
A.0.05NA B.0.1NA
C.0.2NA D.0.4NA
【答案】B
【解析】反应方程式为CO+PdCl2+H2O===Pd↓+CO2↑+2HCl,每生成1 mol Pd,转移2 mol电子,5.3 g Pd为=0.05 mol,故转移电子数为0.1 mol,即0.1NA。
20.某离子反应涉及H2O、Cr2O、NO、H+、NO、Cr3+六种微粒,氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶3。下列判断错误的是( )
A.反应的氧化产物是NO
B.反应过程中溶液pH变化如图所示
C.消耗1 mol氧化剂,转移电子6 mol
D.反应中Cr3+被氧化
【答案】D
21.井水冒泡、有异味和变浑浊是地震的常见征兆,其中可能涉及地下硫铁矿(FeS2)发生的反应:FeS2+H2O===Q+S+H2S↑(已配平),则物质Q是( )
A.Fe2O3 B.FeO
C.Fe(OH)2 D.Fe(OH)3
【答案】B
【解析】已知FeS2+H2O===Q+S+H2S↑,反应中S元素既失电子又得到电子,Fe的化合价不变,所以由原子守恒可知,Q为FeO,故B正确。
22.高铁酸钾是一种理想的绿色水处理剂,工业上可通过如下反应制得:Fe(OH)3+ClO-+OH-―→FeO+Cl-+H2O(未配平),在上述反应中( )
A.FeO是还原产物
B.ClO-是还原剂
C.1 mol Fe(OH)3得到3 mol电子
D.配平后OH-的化学计量数为4
【答案】D
【解析】配平后的离子方程式为2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-===2FeO+3Cl-+5H2O。分析元素化合价的变化情况知,Fe(OH)3是还原剂,则FeO为氧化产物,ClO-为氧化剂,则Cl-为还原产物,1 mol Fe(OH)3失去3 mol电子。
23.已知:2Fe+3Br2===2FeBr3,Fe2+的还原性大于Br-。16.8 g铁和0.3 mol Br2反应后加入水得到澄清溶液,再通入a mol Cl2。下列叙述不正确的是( )
A.当a=0.1时,发生的反应为2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
B.当a=0.45时,发生的反应为2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++2Br2+6Cl-
C.当溶液中Br-有一半被氧化时,c(Fe3+)∶c(Br-)∶c(Cl-)=1∶1∶3
D.当0 【答案】C
24.U常见化合价有+4和+6,硝酸铀酰[UO2(NO3)2]加热可发生如下分解反应:
UO2(NO3)2―→UxOy+NO2↑+O2↑(未配平),在600 K时,将气体产物收集于试管中并倒扣于水中气体全部被吸收,水充满试管,则生成的铀的氧化物化学式是( )
A.UO3 B.UO2
C.2UO2·UO3 D.UO2·2UO3
【答案】A
【解析】气体产物收集于试管中并倒扣于水中气体全部被吸收,水充满试管,则NO2、O2的物质的量比为4∶1,发生反应4NO2+O2+2H2O===4HNO3,根据原子守恒,将UO2(NO3)2改写成UO3·2NO2·O2,故生成铀的氧化物化学式是UO3。
25.某离子反应中涉及H2O、ClO-、NH、H+、N2、Cl-六种微粒。其中ClO-的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列判断正确的是( )
A.该反应的还原剂是Cl-
B.反应后溶液的酸性明显增强
C.消耗1 mol还原剂,转移6 mol电子
D.氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3
【答案】B
26.水热法制备纳米颗粒Y(化合物)的反应为3Fe2++2S2O+O2+aOH-===Y+S4O+2H2O。下列说法中,不正确的是( )
A.S2O是还原剂
B.Y的化学式为Fe2O3
C.a=4
D.每有1 mol O2参加反应,转移的电子总数为4 mol
【答案】B
【解析】由反应知还原剂是S2O,氧化剂是O2,每有1 mol O2参加反应,转移电子的物质的量为4 mol,A、D正确;由原子守恒知Y的化学式为Fe3O4,B错误;由电荷守恒知,a=4,C正确。
27.把图b的碎纸片补充到图a中,可得到一个完整的离子方程式。下列有关该离子方程式的说法正确的是( )
A.配平后的化学计量数依次为3、1、2、6、3
B.若有1 mol S被氧化,则生成2 mol S2-
C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
D.2 mol S参加反应有3 mol电子发生转移
【答案】B
【解析】配平后的离子方程式为3S+6OH-===2S2-+SO+3H2O,A项错误;当有1 mol S被氧化时,生成2 mol S2-,B项正确;氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1,C项错误;3 mol S参加反应有4 mol电子发生转移,则2 mol S参加反应有 mol电子发生转移,D项错误。
28.F2和Xe在一定条件下生成氧化性极强且极易与水反应的XeF2、XeF4和XeF6三种化合物。其中XeF4与H2O可以发生如下反应:6XeF4+12H2O===2XeO3+4Xe↑+24HF+3O2↑。下列判断正确的是( )
A.上述反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2
B.XeF4按以上方式与水反应,每生成3 mol O2转移12 mol电子
C.XeF2加入水中,在水分子的作用下,将重新生成Xe和F2
D.XeF2、XeF4和XeF6在空气中都能长期存放
【答案】A
【解析】该已知反应中,生成Xe的XeF4作氧化剂,生成XeO3的XeF4作还原剂,生成氧气的水作还原剂,所以该反应中4XeF4(氧化剂)+2XeF4(还原剂)+6H2O(还原剂)+6H2O===2XeO3+4Xe↑+24HF+3O2↑,氧化剂和还原剂的物质的量之比为4∶(2+6)=1∶2,故A正确;由反应可知,每生成4 mol Xe,转移电子的物质的量为4 mol×(4-0)=16 mol,则每生成3 mol O2转移16 mol电子,故B错误;F2能与水反应,在水分子的作用下,不可能重新生成Xe和F2,故C错误;XeF2、XeF4和XeF6极易与水反应,在空气中不能长期存放,故D错误。
29.某含Cr2O的含铬废水用硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]处理,反应中铁元素和铬元素(+3价)完全转化为沉淀。该沉淀干燥后得到n mol FeO·FeyCrxO3。不考虑处理过程中的实际损耗,下列叙述错误的是( )
A.消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(2-x)mol
B.处理废水中Cr2O的物质的量为 mol
C.反应中发生转移的电子的物质的量为3nx mol
D.在FeO·FeyCrxO3中3x=y
【答案】A
30.根据表中信息判断,下列说法不正确的是( )
序号
反应物
产物
①
KMnO4、H2O2、H2SO4
K2SO4、MnSO4……
②
Cl2、FeBr2
FeCl3、FeBr3
③
MnO……
Cl2、Mn2+……
A.第①组反应的其余产物为H2O和O2
B.第②组反应中参加反应的Cl2与FeBr2的物质的量之比为1∶2
C.第③组反应中生成1 mol Cl2,转移电子2 mol
D.氧化性由强到弱顺序为MnO>Cl2>Fe3+>Br2
【答案】D
31.已知硫酸亚铁溶液中加入过氧化钠时发生反应:4Fe2++4Na2O2+6H2O===4Fe(OH)3↓+O2↑+8Na+,则下列说法正确的是( )
A.该反应中Fe2+是还原剂,O2是还原产物
B.4 mol Na2O2在反应中共得到8NA个电子
C.Fe(OH)3是氧化产物,每生成4 mol Fe(OH)3反应过程中共转移电子6 mol
D.反应过程中可以看到白色沉淀转化为灰绿色再转化为红褐色沉淀
【答案】C
【解析】该反应中Fe2+是还原剂,O2是氧化产物,故A错误;过氧化钠中氧元素化合价既有升高又有降低,4 mol过氧化钠有1 mol作还原剂,3 mol作氧化剂,反应得到6 mol电子,故B错误;Fe(OH)3是氧化产物,每生成1 mol O2反应过程中共转移6 mol电子,故C正确;反应过程中Fe2+被氧化为Fe3+,看不到白色沉淀转化为灰绿色再转化为红褐色沉淀的现象,故D错误。
32.已知氧化性:Br2>Fe3+>I2,向含a mol FeI2的溶液中加入含b mol Br2的溴水,充分反应。下列说法不正确的是( )
A.离子的还原性强弱:I->Fe2+>Br-
B.当a≥b时,发生的离子反应:2I-+Br2===I2+2Br-
C.当5a=4b时,反应后的离子浓度之比:
c(Fe2+)∶c(Fe3+)∶c(Br-)=1∶1∶5
D.当3a≤2b时,发生的离子反应:
2Fe2++2I-+2Br2===2Fe3++I2+4Br-
【答案】D
【解析】已知氧化性:Br2>Fe3+>I2,则离子的还原性:I->Fe2+>Br-,A项正确;溴水与FeI2溶液反应时,Br2首先与还原性强的I-反应,后与Fe2+反应,当a=b时,FeI2溶液中的I-恰好与Br2完全反应,当a>b时,I-过量,只发生I-与Br2的反应,故当a≥b时,发生的离子反应:2I-+Br2===I2+2Br-,B项正确;当5a=4b时,即a mol FeI2和a mol Br2反应,I-完全反应,由得失电子守恒知Fe2+有一半被氧化成Fe3+,所以反应后的离子浓度之比:c(Fe2+)∶c(Fe3+)∶c(Br-)=1∶1∶5,C项正确;当3a=2b时,a mol FeI2和b mol Br2恰好完全反应,离子方程式为2Fe2++4I-+3Br2===2Fe3++2I2+6Br-,D项错误。
33.已知:还原性HSO>I-,氧化性IO>I2。在含3 mol NaHSO3的溶液中逐滴加入NaIO3溶液。加入NaIO3的物质的量和析出的I2的物质的量的关系曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.反应过程中的氧化产物均为SO3
B.a点时消耗NaHSO3的物质的量为1.0 mol
C.从起点到b点的反应可用如下离子方程式表示:3HSO+IO===3SO+I-+3H+
D.当溶液中I-与I2的物质的量之比为1∶1时,加入的NaIO3为1.2 mol
【答案】C
34.钒具有众多优良的性能,用途十分广泛,有金属“维生素”之称。
完成下列填空:
(1)将废钒催化剂(主要成分V2O5)与稀硫酸、亚硫酸钾溶液混合,充分反应,所得溶液显酸性,溶液中含VO2+、K+、SO等离子。写出该反应的化学方程式:___________________________________________________。
(2)向上述所得溶液中加入KClO3溶液,充分反应后,溶液中新增加了VO、Cl-。写出并配平该反应的离子方程式,并标出电子转移的数目和方向_________________________。
(3)在20.00 mL的0.1 mol·L-1 VO溶液中,加入0.195 g锌粉,恰好完成反应,则还原产物可能是___________________。
a.V b.V2+ c.VO d.VO2+
(4)已知V2O5能和盐酸反应生成氯气和VO2+。请再写一个离子方程式:________________________________,说明还原性:SO>Cl->VO2+。
【答案】(1)V2O5+K2SO3+2H2SO4===
2VOSO4+K2SO4+2H2O
(2)+3H2O===Cl-+6VO+6H+
(3)b
(4)Cl2+SO+H2O===2Cl-+2H++SO
35.Ⅰ.某厂废水中含KCN,其浓度为0.01 mol·L-1,现用氯氧化法处理,发生如下反应(化合物中N化合价均为-3价):
KCN+2KOH+Cl2===KOCN+2KCl+H2O
(1)上述反应中被氧化的元素是__________(用元素符号表示)。
(2)投入过量液氯,可将氰酸盐进一步氧化为氮气,请配平下列化学方程式:
KOCN+____Cl2+____===
____K2CO3+____N2+____KCl+____
(3)若将10 L含KCN的浓度为0.01 mol·L-1的废水中KCN氧化除去,最少需要氯气________mol。
Ⅱ.某实验小组为了测定(3)中溶液多余Cl2的含量,常用Na2S2O3标准溶液进行定量测定。
(4)现实验室需用480 mL一定浓度的Na2S2O3溶液,配制该溶液所需玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管外,还需________。
(5)Na2S2O3还原性较强,在溶液中易被Cl2氧化成SO,因此Na2S2O3常用作脱氯剂,该反应的离子方程式为________________________________________________。
(6)现取(3)中溶液20.00 mL,用a mol·L-1 Na2S2O3溶液进行滴定,经过平行实验测得消耗Na2S2O3标准溶液b mL,计算废液中Cl2的浓度为________mol·L-1(用含a、b的表达式表示)。
【答案】(1)C
(2)2KOCN+3Cl2+8KOH===2K2CO3+N2+6KCl+4H2O
(3)0.25 (4)500 mL容量瓶
(5)S2O+4Cl2+5H2O===2SO+8Cl-+10H+
(6)0.2ab
36..工业上利用锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4,还含有少量FeO、CuO等杂质)制取金属锌的工艺流程如下。回答下列问题:
(1)ZnFe2O4是一种性能优良的软磁材料,也是一种催化剂,能催化烯类有机物氧化脱氢等反应。
①ZnFe2O4中Fe的化合价是________,从物质分类角度说,ZnFe2O4属于________(填“酸”“碱”或“盐”)。
②工业上利用反应ZnFe2(C2O4)3·6H2OZnFe2O4+2CO2↑+4CO↑+6H2O制备ZnFe2O4。该反应中氧化产物是________(填化学式),每生成1 mol ZnFe2O4,转移电子的物质的量是________。
(2)酸浸时要将锌焙砂粉碎,其目的是提高酸浸效率。为达到这一目的,还可采用的措施是_____________(任答一条);已知ZnFe2O4能溶于酸,则酸浸后溶液中存在的金属离子有_______________________。
(3)净化Ⅰ中H2O2参与反应的离子方程式为______________________;试剂X的作用是___________________。
【答案】(1)①+3 盐 ②ZnFe2O4、CO2 4 mol
(2)增大硫酸的浓度(或升高温度、搅拌等其他合理答案) Zn2+、Fe3+、Fe2+、Cu2+
(3)H2O2+2Fe2++2H+===2Fe3++2H2O 调节溶液的pH,促进Fe3+水解
【解析】将锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4,还含有少量FeO、CuO等杂质)酸浸,发生反应:ZnFe2O4+8H+===Zn2++2Fe3++4H2O、ZnO+2H+===Zn2++H2O、FeO+2H+===Fe2++H2O、CuO+2H+===Cu2++H2O。向溶液中加入H2O2,发生反应:2Fe2++2H++H2O2===2Fe3++2H2O,调节溶液的pH将Fe3+转化为Fe(OH)3 37.Ⅰ.实验室可由软锰矿(主要成分为MnO2)制备KMnO4,方法如下:软锰矿和过量的固体KOH和KClO3在高温下反应,生成锰酸钾(K2MnO4)和KCl;用水溶解,滤去残渣,滤液酸化后,K2MnO4转化为MnO2和KMnO4;滤去MnO2沉淀,浓缩溶液,结晶得到深紫色的针状KMnO4。试回答下列问题:
(1)软锰矿制备K2MnO4的化学方程式是_________________________________。
(2)K2MnO4制备KMnO4的离子方程式是____________________________________。
(3)KMnO4能与热的稀硫酸酸化的Na2C2O4反应,生成Mn2+和CO2,该反应的化学方程式是_________________________________________________________。
Ⅱ.MnO2是一种重要的无机功能材料,粗MnO2的提纯是工业生产的重要环节。某研究性学习小组设计了将粗MnO2(含有较多的MnO和MnCO3)样品转化为纯MnO2实验,其流程如下:
(1)第①步加稀H2SO4时,粗MnO2样品中的________(写化学式)转化为可溶性物质。
(2)第②步反应的离子方程式并配平:____+ClO+____===MnO2↓+Cl2↑+____。
(3)两次过滤后对MnO2固体洗涤2~3次,如何确定是否洗涤干净?_______________。
(4)若粗MnO2样品的质量为12.69 g,第①步反应后,经过滤得到8.7 g MnO2,并收集到0.224 L CO2(标准状况下),则在第②步反应中至少需要________ mol NaClO3。
【答案】Ⅰ.(1)3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O
(2)3MnO+4H+===MnO2↓+2MnO+2H2O
(3)2KMnO4+8H2SO4+5Na2C2O4===2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+5Na2SO4+8H2O
Ⅱ.(1)MnO和MnCO3
(2)5Mn2++2ClO+4H2O===5MnO2↓+Cl2↑+8H+
(3)取最后一次洗涤液,滴加少量BaCl2,若无沉淀,则洗涤干净
(4)0.02
38..过氧化氢俗名双氧水,医疗上利用它有杀菌消毒作用来清洗伤口,关于双氧水,回答下列问题:
A.Na2O2+2HCl===2NaCl+H2O2
B.Ag2O+H2O2===2Ag+O2↑+H2O
C.2H2O2===2H2O+O2↑
D.3H2O2+Cr2(SO4)3+10KOH===2K2CrO4+3K2SO4+8H2O
(1)上述反应中,不属于氧化还原反应的是________(填字母,下同),H2O2仅体现还原性的反应是________。
(2)上述反应说明H2O2、Ag2O、K2CrO4氧化性由强到弱的顺序是________________。
(3)某强酸反应体系中发生的一个氧化还原的离子反应,反应物和生成物共六种微粒:O2、MnO、H2O、Mn2+、H2O2、H+。已知该反应中H2O2只发生了如下过程:H2O2→O2。
①反应体系选择的酸是________。
A.盐酸 B.硫酸 C.醋酸
②该反应的离子方程式为_______________________________________。
③如果上述反应中有2.24 L(标准状况)气体生成,转移的电子的物质的量为________mol。
(4)H2O2有时可作为矿业废液消毒剂,有“绿色氧化剂”的美称;如消除采矿业胶液中的氰化物(如KCN),经以下反应实验:KCN+H2O2+H2O===A+NH3↑,试指出生成物A的化学式为____________。
【答案】(1)A B (2)Ag2O>H2O2>K2CrO4 (3)①B
②2MnO+5H2O2+6H+===2Mn2++8H2O+5O2↑
③0.2 (4)KHCO3。
39.亚氯酸钠是(NaClO2)一种高效氧化剂、漂白剂。在NaOH溶液中ClO2与H2O2反应可以得到亚氯酸钠。
(1)ClO2中氯元素的化合价是________;在制备亚氯酸钠的反应中ClO2作______(填“氧化剂”或“还原剂”);若反应中生成1 mol NaClO2,转移电子的物质的量为______。
(2)该反应的化学方程式为_____________________________________________。
(3)科学家经研究发现NaClO2也可用于制取自来水消毒剂ClO2。在一定条件下,将Cl2通入填充有固体NaClO2的反应柱内二者反应可制得ClO2。还原产物为________,当消耗标准状况下1.12 L Cl2时,制得ClO2________ g。
【答案】(1)+4 氧化剂 1 mol
(2)2ClO2+H2O2+2NaOH===2NaClO2+O2↑+2H2O
(3)NaCl 6.75
【解析】(1)ClO2中氯元素的化合价是+4价;在NaOH溶液中ClO2与H2O2反应可以得到NaClO2,氯元素化合价降低,ClO2作氧化剂;若反应中生成1 mol NaClO2,转移电子的物质的量为1 mol×(4-3)=1 mol。
(2)该反应的化学方程式为2ClO2+H2O2+2NaOH===2NaClO2+O2↑+2H2O。
(3)Cl2与NaClO2反应制得ClO2,氯气作氧化剂,则还原产物应为NaCl;当消耗标准状况下1.12 L(即0.05 mol)Cl2时,转移电子的物质的量为0.05 mol×2=0.1 mol,则可制得ClO2的物质的量为0.1 mol÷(4-3)=0.1 mol,质量是0.1 mol×67.5 g·mol-1=6.75 g。
40.为验证氧化性Cl2>Fe3+>SO2,某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器和A中加热装置已略,气密性已检验)。
实验过程:
Ⅰ.打开弹簧夹K1~K4,通入一段时间N2,再将T形导管插入B中,继续通入N2,然后关闭K1、K3、K4。
Ⅱ.打开活塞a,滴加一定量的浓盐酸,给A加热。
Ⅲ.当B中溶液变黄时,停止加热,关闭K2。
Ⅳ.打开活塞b,使约2 mL的溶液流入D试管中,检验其中的离子。
Ⅴ.打开K3和活塞c,加入70%的硫酸,一段时间后关闭K3。
Ⅵ.更新试管D,重复过程Ⅳ,检验B溶液中的离子。
(1)过程Ⅰ的目的是____________________________________________________。
(2)棉花中浸润的溶液为________。
(3)A中发生反应的化学方程式:_____________________________________________。
(4)若将制取的SO2通入酸性高锰酸钾溶液可使溶液褪色,其离子方程式为___________________________。
(5)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验,结论如下表所示,他们的检测结果一定能够证明氧化性Cl2>Fe3+>SO2的是________(填“甲”“乙”或“丙”)。
过程Ⅳ B溶液中含有的离子
过程Ⅵ B溶液中含有的离子
甲
有Fe3+无Fe2+
有SO
乙
既有Fe3+又有Fe2+
有SO
丙
有Fe3+无Fe2+
有Fe2+
【答案】(1)排出装置中的空气,防止干扰
(2)NaOH溶液
(3)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(4)2MnO+5SO2+2H2O===2Mn2++5SO+4H+
(5)乙、丙
中含有Fe2+可知在此过程发生还原反应,由Fe3+―→Fe2+可推SO2―→SO,氧化性Fe3+>SO2,故丙合理。
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