2022届高考化学一轮复习同步练习:氧化还原反应概念和规律
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这是一份2022届高考化学一轮复习同步练习:氧化还原反应概念和规律,共11页。
A.向Na2CO3溶液中滴入1~2滴酚酞溶液,溶液呈红色
B.向K2Cr2O7酸性溶液中滴加乙醇,溶液由橙色变为绿色
C.向碘水中滴加维生素C溶液,溶液棕黄色褪去
D.向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液,生成白色沉淀后迅速变为灰绿色,最后呈红褐色
2.锑(Sb)在自然界一般以硫化物的形式存在,我国锑的蕴藏量为世界第一,从硫化物中提取单质锑一般是先在高温下将硫化物转化为氧化物,再用碳还原:
①2Sb2S3+3O2+6FeSb4O6+6FeS
②Sb4O6+6C4Sb+6CO↑
关于反应①、②的说法正确的是( )
A.反应①②中的氧化剂分别是Sb2S3、Sb4O6
B.反应①中每生成3 ml FeS时,共转移3 ml电子
C.反应②说明高温下C的还原性比Sb强
D.每生成4 ml Sb时,反应①与反应②中还原剂的物质的量之比为4∶3
3.下列表示反应中电子转移的方向和数目正确的是( )
4.(2021·石嘴山市模拟)为实现随处可上网,中国发射了“中星16号”卫星。NH4ClO4是火箭的固体燃料,发生反应为2NH4ClO4N2↑+Cl2↑+2O2↑+4H2O,NA代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( )
A.1 ml NH4ClO4溶于水含NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) 和ClO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(4)) 离子数均为NA
B.产生6.4 g O2反应转移的电子总数为1.4 NA
C.反应中还原产物分子数与氧化产物分子总数之比为3∶1
D.0.5 ml NH4ClO4分解产生的气体体积为44.8 L
5.钒元素在酸性溶液中有多种存在形式,其中VO2+为蓝色,VO eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(2)) 为淡黄色,VO eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(2)) 具有较强的氧化性,浓盐酸能把VO eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(2)) 还原为VO2+。向VOSO4溶液中滴加酸性KMnO4溶液,溶液颜色由蓝色变为淡黄色。下列说法错误的是( )
A.在酸性溶液中氧化性:MnO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(4)) >VO eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(2)) >Cl2
B.向酸性(VO2)2SO4溶液中滴加Na2SO3溶液,溶液由淡黄色变为蓝色
C.向0.1 ml KMnO4的酸性溶液中滴加1 ml VOSO4溶液,转移电子为1 ml
D.浓盐酸还原VO eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(2)) 的离子方程式为2VO eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(2)) +4H++2Cl-===2VO2++Cl2↑+2H2O
6.(2021·慈溪模拟)某校同学为探究Br2、I2和Fe3+的氧化性强弱,进行了如下实验:
实验①:取少量KI溶液于试管中,先加入溴水,振荡,再加入CCl4,振荡后静置,观察到下层液体呈紫红色;
实验②:取少量FeSO4溶液于试管中,先加入溴水,振荡,再继续滴加两滴KSCN溶液,振荡,观察到溶液呈红色。
(1)写出实验②中发生氧化还原反应的离子方程式:____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(2)由上述两个实验,对物质的氧化性可以得出的正确结论是__________(填字母)。
A.Br2>I2 B.Fe3+>Br2
C.Br2>Fe3+ D.I->Br-
(3)已知Fe3+的氧化性强于I2,请你从所给试剂中选择所需试剂,设计一个实验方案加以证明。
①FeCl3溶液 ②碘水 ③KI溶液 ④稀硫酸
⑤淀粉液
(提示:实验方案包括实验步骤、现象及结论)
__________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
7.宋代著名法医学家宋慈的《洗冤集录》中有关于银针验毒的记载,“银针验毒”的原理是4Ag+2H2S+O2===2X+2H2O,下列说法不正确的是( )
A.X的化学式为Ag2S
B.银针验毒时,空气中氧气得到电子
C.反应中Ag和H2S均是还原剂
D.每生成1 ml X,反应转移2 ml e-
8.已知在碱性溶液中可发生如下反应:2M(OH)3+3ClO-+4OH-===2MO eq \\al(\s\up1(n-),\s\d1(4)) +3Cl-+5H2O。则MO eq \\al(\s\up1(n-),\s\d1(4)) 中M的化合价是( )
A.+3 B.+4 C.+5 D.+6
9.向重铬酸盐酸性溶液中加入乙醚和H2O2,水层发生反应:Cr2O eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(7)) +4H2O2+2H+===2CrO5+5H2O(已知CrO5的结构为),乙醚层发生反应:CrO5+(C2H5)2O===CrO5·O(C2H5)2,反应现象为上层出现蓝色,一段时间后溶液蓝色褪去,水相变为绿色(Cr3+),下列说法正确的是( )
A.由水层反应可知,氧化性:Cr2O eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(7)) >CrO5
B.乙醚在检验过程中作溶剂
C.CrO5·O(C2H5)2中不存在非极性键
D.水相变为绿色的离子反应为4CrO5+12H+===4Cr3++6H2O+7O2↑
10. I-具有还原性,含碘食盐中的碘元素主要以KIO3的形式存在,I-、I2、IO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) 在一定条件下可发生如图转化关系。下列说法不正确的是( )
A.用淀粉KI试纸和食醋可检验食盐是否加碘
B.由图可知氧化性的强弱顺序为Cl2>IO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) >I2
C.生产等量的碘,途径Ⅰ和途径Ⅱ转移电子数目之比为2∶5
D.途径Ⅲ反应的离子方程式:3Cl2+I-+3H2O===6Cl-+IO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) +6H+
11.厌氧氨化法( Anammx)是一种新型的氨氮去除技术,下列说法中不正确的是( )
A.1 ml NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) 所含的质子总数为 10 NA
B.联氨(N2H4)中含有极性键和非极性键
C.过程Ⅱ属于氧化反应,过程Ⅳ属于还原反应
D.过程Ⅰ中,参与反应的 NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) 与 NH2OH 的物质的量之比为 1∶1
12.为验证氧化性Cl2>Fe3+>SO2,某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器和A中加热装置已略)。
实验过程:
Ⅰ.检查好装置的气密性后,在各仪器中添加相应试剂
Ⅱ.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
Ⅲ.打开活塞a,滴加一定量的浓盐酸,给A加热
Ⅳ.当B中溶液变黄时,停止加热,关闭K2
Ⅴ.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
Ⅵ.打开K3和活塞c,加入70%的硫酸,一段时间后关闭K3
Ⅶ.更换试管D,重复过程Ⅴ,检验B溶液中的离子
(1)检验虚线框内装置气密性的操作是____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(2)B棉花中浸润的溶液为______。实验Ⅱ通入N2的作用是___________________________________________________________________。
(3)C中发生反应的化学方程式是____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(4)用70%的硫酸制取SO2,反应速率比用98%的硫酸快,原因是___________________________________________________________________。
(5)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___________________________________________________________________。
(6)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验,结论如表所示。他们的检测结果一定能够证明氧化性Cl2 >Fe3+>SO2的是__________(填“甲”“乙”“丙”)。
解析
1.下列变化中,与氧化还原反应无关的是
A.向Na2CO3溶液中滴入1~2滴酚酞溶液,溶液呈红色
B.向K2Cr2O7酸性溶液中滴加乙醇,溶液由橙色变为绿色
C.向碘水中滴加维生素C溶液,溶液棕黄色褪去
D.向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液,生成白色沉淀后迅速变为灰绿色,最后呈红褐色
解析:选A。A.向Na2CO3溶液中滴入1~2滴酚酞溶液,溶液呈红色,是CO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) 的水解使溶液呈碱性的缘故,未发生氧化还原反应,故A正确;B.向K2Cr2O7酸性溶液中滴加乙醇,溶液由橙色变为绿色,是乙醇还原K2Cr2O7的缘故,发生氧化还原反应,故B错误;C.向碘水中滴加维生素C溶液,溶液棕黄色褪去,是维生素C还原碘的缘故,发生氧化还原反应,故C错误;D.向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液,生成白色沉淀后迅速变为灰绿色,最后呈红褐色,是生成的Fe(OH)2有较强还原性,被空气中氧气氧化为Fe(OH)3的缘故,发生氧化还原反应,故D错误。
2.锑(Sb)在自然界一般以硫化物的形式存在,我国锑的蕴藏量为世界第一,从硫化物中提取单质锑一般是先在高温下将硫化物转化为氧化物,再用碳还原:
①2Sb2S3+3O2+6FeSb4O6+6FeS
②Sb4O6+6C4Sb+6CO↑
关于反应①、②的说法正确的是( )
A.反应①②中的氧化剂分别是Sb2S3、Sb4O6
B.反应①中每生成3 ml FeS时,共转移3 ml电子
C.反应②说明高温下C的还原性比Sb强
D.每生成4 ml Sb时,反应①与反应②中还原剂的物质的量之比为4∶3
解析:选C。A.反应①中Sb2S3元素化合价都不变,氧化剂是氧气,反应②中Sb4O6中Sb元素的化合价由+3价降低为0价,Sb4O6是氧化剂,故A错误;B.反应①中化合价升高的元素只有Fe元素,由0价升高为+2价,每生成3 ml FeS,转移电子为3 ml×2=6 ml,故B错误;C.反应②C是还原剂,Sb是还原产物,还原剂的还原性强于还原产物的还原性,说明高温下C的还原性比Sb强,故C正确;D.生成4 ml Sb时,反应②C是还原剂,需要6 ml C,需要1 ml Sb4O6,反应①中Fe是还原剂,生成1 ml Sb4O6,需要6 ml Fe,故反应①与反应②中还原剂的物质的量之比为6 ml∶6 ml=1∶1,故D错误。
3.下列表示反应中电子转移的方向和数目正确的是( )
解析:选B。A项,MnO2中Mn的价态为+4,得2个电子生成MnCl2,错误;B项,硫元素发生歧化反应,两个S由0降低为-2价,总共降低4价,一个S由0价升高为+4价,总升高4价,共失去4个电子,正确;C项,根据化合价不能交叉的原则,氯酸钾中氯元素的化合价应从+5价降到0价,盐酸中氯元素的化合价应从-1价升高到0价,转移电子数是5;D项,氯酸钾中氯元素化合价降低,得到电子,氧元素化合价升高,失去电子,箭头应该是从O指向Cl,错误。
4.为实现随处可上网,中国发射了“中星16号”卫星。NH4ClO4是火箭的固体燃料,发生反应为2NH4ClO4N2↑+Cl2↑+2O2↑+4H2O,NA代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( )
A.1 ml NH4ClO4溶于水含NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) 和ClO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(4)) 离子数均为NA
B.产生6.4 g O2反应转移的电子总数为1.4 NA
C.反应中还原产物分子数与氧化产物分子总数之比为3∶1
D.0.5 ml NH4ClO4分解产生的气体体积为44.8 L
解析:选B。A.铵根离子水解,浓度减小,则1 ml NH4ClO4溶于水含ClO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(4)) 离子数为NA,含NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) 离子数小于NA,故A错误;B.产生6.4 g即0.2 ml O2,同时生成0.1 ml Cl2,Cl元素化合价由+7价降低到0价,转移的电子总数为1.4 NA,故B正确;C.O、N元素化合价升高,N2、O2为氧化产物,Cl元素的化合价降低,Cl2为还原产物,则反应中还原产物分子数与氧化产物分子总数之比为1∶3,故C错误;D.没有说明是否是标准状况下,无法计算0.5 ml NH4ClO4分解产生的气体体积,故D错误。
5.钒元素在酸性溶液中有多种存在形式,其中VO2+为蓝色,VO eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(2)) 为淡黄色,VO eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(2)) 具有较强的氧化性,浓盐酸能把VO eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(2)) 还原为VO2+。向VOSO4溶液中滴加酸性KMnO4溶液,溶液颜色由蓝色变为淡黄色。下列说法错误的是( )
A.在酸性溶液中氧化性:MnO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(4)) >VO eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(2)) >Cl2
B.向酸性(VO2)2SO4溶液中滴加Na2SO3溶液,溶液由淡黄色变为蓝色
C.向0.1 ml KMnO4的酸性溶液中滴加1 ml VOSO4溶液,转移电子为1 ml
D.浓盐酸还原VO eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(2)) 的离子方程式为2VO eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(2)) +4H++2Cl-===2VO2++Cl2↑+2H2O
解析:选C。A.VO eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(2)) 具有较强的氧化性,浓盐酸能把VO eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(2)) 还原为VO2+,同时生成氯气,根据氧化剂的氧化性大于氧化产物,则氧化性:VO eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(2)) >Cl2,又向VOSO4溶液中滴加酸性KMnO4溶液,溶液颜色由蓝色变为淡黄色,根据氧化剂的氧化性大于氧化产物,则氧化性:MnO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(4)) >VO eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(2)) ,所以在酸性溶液中氧化性:MnO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(4)) >VO eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(2)) >Cl2,故A正确;B.氯气能将Na2SO3氧化为Na2SO4,因此SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(3)) 也能把VO eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(2)) 还原为VO2+,溶液由淡黄色变为蓝色,故B正确;C.向VOSO4溶液中滴加酸性KMnO4溶液,溶液颜色由蓝色变为淡黄色,说明VO2+被氧化为VO eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(2)) ,根据得失电子守恒和原子守恒,化学方程式为10VOSO4+2H2O+2KMnO4===5(VO2)2SO4+2MnSO4+2H2SO4+K2SO4,因此0.1 ml KMnO4的酸性溶液中滴加1 ml VOSO4溶液,VOSO4过量,因此0.1 ml KMnO4转移0.5 ml电子,故C错误;D.浓盐酸还原VO eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(2)) 生成VO2+和Cl2,反应的离子方程式为2VO eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(2)) +4H++2Cl-===2VO2++Cl2↑+2H2O,故D正确。
6.某校同学为探究Br2、I2和Fe3+的氧化性强弱,进行了如下实验:
实验①:取少量KI溶液于试管中,先加入溴水,振荡,再加入CCl4,振荡后静置,观察到下层液体呈紫红色;
实验②:取少量FeSO4溶液于试管中,先加入溴水,振荡,再继续滴加两滴KSCN溶液,振荡,观察到溶液呈红色。
(1)写出实验②中发生氧化还原反应的离子方程式:____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(2)由上述两个实验,对物质的氧化性可以得出的正确结论是__________(填字母)。
A.Br2>I2 B.Fe3+>Br2
C.Br2>Fe3+ D.I->Br-
(3)已知Fe3+的氧化性强于I2,请你从所给试剂中选择所需试剂,设计一个实验方案加以证明。
①FeCl3溶液 ②碘水 ③KI溶液 ④稀硫酸
⑤淀粉液
(提示:实验方案包括实验步骤、现象及结论)
__________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
解析:实验①:取少量KI溶液于试管中,先加入溴水,振荡,再加入CCl4,振荡后静置,观察到下层液体呈紫红色,说明有碘单质生成,说明Br2的氧化性强于I2;实验②:取少量FeSO4溶液于试管中,先加入溴水,振荡,再继续滴加两滴KSCN溶液,振荡,观察到溶液呈红色,说明有Fe3+生成,说明Br2的氧化性强于Fe3+。欲证明氧化性:Fe3+>I2,只需证明Fe3+与I-反应有I2生成即可。
答案:(1)2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-
(2)AC
(3)取少量FeCl3溶液于试管中,依次加入KI溶液和淀粉液,振荡,淀粉变蓝,证明Fe3+的氧化性强于I2
7.宋代著名法医学家宋慈的《洗冤集录》中有关于银针验毒的记载,“银针验毒”的原理是4Ag+2H2S+O2===2X+2H2O,下列说法不正确的是( )
A.X的化学式为Ag2S
B.银针验毒时,空气中氧气得到电子
C.反应中Ag和H2S均是还原剂
D.每生成1 ml X,反应转移2 ml e-
解析:选C。A项,根据元素守恒可知X的化学式为Ag2S,故A正确;B项,O2中O元素化合价降低,所以银针验毒时,空气中O2得到电子,B正确;C项,反应时,Ag化合价升高,所以Ag是还原剂,S元素化合价不变,H2S不是还原剂,C错误;D项,根据Ag元素的化合价变化,每生成1 ml Ag2S,转移电子的物质的量为2 ml,D正确。
8.已知在碱性溶液中可发生如下反应:2M(OH)3+3ClO-+4OH-===2MO eq \\al(\s\up1(n-),\s\d1(4)) +3Cl-+5H2O。则MO eq \\al(\s\up1(n-),\s\d1(4)) 中M的化合价是( )
A.+3 B.+4 C.+5 D.+6
解析:选D。根据氧化还原反应得失电子守恒(化合价升降相等),反应中氯元素化合价由+1→-1(化学计量数为3),因此M元素的化合价由+3升高到+6(化学计量数为2),由此判断D正确(另解可以根据电荷守恒快速判断n=2,进而确定M的化合价为+6)。
9.向重铬酸盐酸性溶液中加入乙醚和H2O2,水层发生反应:Cr2O eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(7)) +4H2O2+2H+===2CrO5+5H2O(已知CrO5的结构为),乙醚层发生反应:CrO5+(C2H5)2O===CrO5·O(C2H5)2,反应现象为上层出现蓝色,一段时间后溶液蓝色褪去,水相变为绿色(Cr3+),下列说法正确的是( )
A.由水层反应可知,氧化性:Cr2O eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(7)) >CrO5
B.乙醚在检验过程中作溶剂
C.CrO5·O(C2H5)2中不存在非极性键
D.水相变为绿色的离子反应为4CrO5+12H+===4Cr3++6H2O+7O2↑
解析:选D。A.水层发生反应:Cr2O eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(7)) +4H2O2+2H+===2CrO5+5H2O是非氧化还原反应,不能比较Cr2O eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(7)) 与CrO5的氧化性强弱,故A错误;B.CrO5不稳定易分解,乙醚能萃取CrO5,所以乙醚在检验过程中作稳定剂和萃取剂,故B错误;C.CrO5·O(C2H5)2中存在乙基(—C2H5),乙基中含有C—C非极性键,所以CrO5·O(C2H5)2中存在非极性键,故C错误;D.酸性条件下,CrO5自身发生氧化还原反应生成Cr3+和O2,反应离子方程式为4CrO5+12H+===4Cr3++6H2O+7O2↑,故D正确。
10. I-具有还原性,含碘食盐中的碘元素主要以KIO3的形式存在,I-、I2、IO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) 在一定条件下可发生如图转化关系。下列说法不正确的是( )
A.用淀粉KI试纸和食醋可检验食盐是否加碘
B.由图可知氧化性的强弱顺序为Cl2>IO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) >I2
C.生产等量的碘,途径Ⅰ和途径Ⅱ转移电子数目之比为2∶5
D.途径Ⅲ反应的离子方程式:3Cl2+I-+3H2O===6Cl-+IO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) +6H+
解析:选C。IO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) 、I-在酸性条件下发生反应:IO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) +5I-+6H+===3I2+3H2O,I2遇淀粉变蓝色,因此用淀粉KI试纸和食醋可检验食盐是否加碘,A项正确;由途径Ⅰ,可知氧化性:Cl2> I2,根据途径Ⅱ,可知氧化性: IO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) >I2,根据途径Ⅲ,可知氧化性:Cl2> IO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) ,故氧化性:Cl2>IO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) >I2,B项正确;根据2I-→I2失2e-,途径Ⅰ产生1 ml I2转移2 ml电子,根据2IO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) →I2得10e-,途径Ⅱ产生1 ml I2转移10 ml电子,转移电子数之比为1∶5,C项错误;由I-→IO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) 失6e-,Cl2→2Cl-得2e-,根据得失电子守恒,I-、Cl2的化学计量数为1、3,可得:3Cl2+I-→6Cl-+IO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) ,再根据电荷守恒和原子守恒,配平离子方程式为3Cl2+I-+3H2O===6Cl-+IO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(3)) +6H+,D项正确。
11.厌氧氨化法( Anammx)是一种新型的氨氮去除技术,下列说法中不正确的是( )
A.1 ml NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) 所含的质子总数为 10 NA
B.联氨(N2H4)中含有极性键和非极性键
C.过程Ⅱ属于氧化反应,过程Ⅳ属于还原反应
D.过程Ⅰ中,参与反应的 NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) 与 NH2OH 的物质的量之比为 1∶1
解析:选A。A.1 ml NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) 所含的质子总数为 11 NA,故A错误;B.联氨分子中存在N—H、N—N键,所以存在极性键和非极性键,故B正确;C.铵根离子中N、H元素化合价分别是-3、+1,联氨分子中N、H元素化合价分别是-2、+1,反应前后N元素化合价发生变化,所以属于氧化还原反应,故C正确;D.过程Ⅰ中,参与反应的NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) 与NH2OH的反应方程式为NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) +NH2OH===N2H4+H2O+H+,则参与反应的NH eq \\al(\s\up1(+),\s\d1(4)) 与NH2OH的物质的量之比为1∶1,故D正确。
12.为验证氧化性Cl2>Fe3+>SO2,某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器和A中加热装置已略)。
实验过程:
Ⅰ.检查好装置的气密性后,在各仪器中添加相应试剂
Ⅱ.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
Ⅲ.打开活塞a,滴加一定量的浓盐酸,给A加热
Ⅳ.当B中溶液变黄时,停止加热,关闭K2
Ⅴ.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
Ⅵ.打开K3和活塞c,加入70%的硫酸,一段时间后关闭K3
Ⅶ.更换试管D,重复过程Ⅴ,检验B溶液中的离子
(1)检验虚线框内装置气密性的操作是____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(2)B棉花中浸润的溶液为______。实验Ⅱ通入N2的作用是___________________________________________________________________。
(3)C中发生反应的化学方程式是____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(4)用70%的硫酸制取SO2,反应速率比用98%的硫酸快,原因是___________________________________________________________________。
(5)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___________________________________________________________________。
(6)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验,结论如表所示。他们的检测结果一定能够证明氧化性Cl2 >Fe3+>SO2的是__________(填“甲”“乙”“丙”)。
解析:(1)根据压差法来检验装置的气密性:关闭K1、K2,打开分液漏斗的盖子和活塞,向其中加入水,一段时间后分液漏斗尖嘴处不再滴液即证明气密性良好。(2)装置A是制备氯气的,二氧化锰与浓盐酸加热反应生成氯化锰、氯气和水,氯气有毒,要用氢氧化钠进行吸收,由于装置中含有空气,而空气的存在,会对实验产生干扰,所以通入氮气的目的是排除装置中的空气,防止FeCl2溶液被O2氧化。(3)亚硫酸钠可以和较浓的硫酸之间反应生成硫酸钠和水以及二氧化硫,即Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+H2O。(4)98%的硫酸中主要是硫酸分子,70%的硫酸的氢离子浓度较大,所以用70%的硫酸制取SO2,反应速率比用98%的硫酸快。(5)二氧化硫具有还原性,高锰酸钾具有氧化性,SO2通入酸性高锰酸钾溶液,二者之间可以发生氧化还原反应:2MnO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(4)) +5SO2+2H2O===2Mn2++5SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) +4H+。(6)甲的过程Ⅳ中B溶液中含有Fe3+、Fe2+,说明氯气不足,氯气氧化性大于铁离子,过程Ⅵ中B溶液中含有SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) ,说明发生二氧化硫与铁离子的反应,则氧化性铁离子大于二氧化硫;乙的过程Ⅳ中B溶液中含有Fe3+,能够说明氯气的氧化性大于铁离子,过程Ⅵ中B溶液中含有SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) ,可能是剩余的氯气将二氧化硫氧化,不能说明氧化性铁离子大于二氧化硫;丙中过程Ⅳ中B溶液中有Fe3+,无Fe2+,则氯气的氧化性大于铁离子,过程Ⅵ中B溶液中有亚铁离子,说明二氧化硫与铁离子发生了反应,则氧化性铁离子大于二氧化硫。
答案:(1)关闭K1、K2,打开分液漏斗的盖子和活塞,向其中加水,一段时间后分液漏斗尖嘴处不再滴液即证明气密性良好
(2)NaOH溶液 排除装置内的空气,防止FeCl2溶液被O2氧化
(3)Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+H2O
(4)70%的硫酸中的H+的浓度比98%的硫酸中的H+的浓度大
(5)2MnO eq \\al(\s\up1(-),\s\d1(4)) +5SO2+2H2O===2Mn2++5SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4)) +4H+
(6)甲、丙
过程ⅣB溶液中含有的离子
过程ⅥB溶液中含有的离子
甲
既有Fe3+又有Fe2+
有SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4))
乙
有Fe3+无Fe2+
有SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4))
丙
有Fe3+无Fe2+
有Fe2+
过程ⅣB溶液中含有的离子
过程ⅥB溶液中含有的离子
甲
既有Fe3+又有Fe2+
有SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4))
乙
有Fe3+无Fe2+
有SO eq \\al(\s\up1(2-),\s\d1(4))
丙
有Fe3+无Fe2+
有Fe2+
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