2019年高考化學二輪專題復習 專題三 氧化還原反應(yīng)限時集訓.doc

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專題三 氧化還原反應(yīng)1.為監(jiān)測空氣中汞蒸氣是否超標,通過懸掛涂有CuI(白色)的濾紙,根據(jù)濾紙是否變色(亮黃色至暗紅色)及變色所需時間來判斷空氣中的汞含量。發(fā)生的化學反應(yīng)為4CuI+HgCu2HgI4+2Cu,下列說法不正確的是()A.上述反應(yīng)屬于置換反應(yīng)B.該反應(yīng)中的氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為21C.Cu2HgI4既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物D.當有1 mol CuI參與反應(yīng)時,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.5 mol2.二氧化氯 (ClO2)是國際上公認的安全、無毒的綠色消毒劑,對酸性污水中的Mn2+也有明顯的去除效果,其反應(yīng)原理為ClO2+Mn2+MnO2+Cl-(部分反應(yīng)物和產(chǎn)物省略、未配平),下列有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是()A.工業(yè)上可用更為廉價的Cl2來代替ClO2B.利用該原理處理含Mn2+的污水后溶液的pH升高C.該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為25D.理論上處理含1 mol Mn2+的污水,需要標準狀況下的ClO2的物質(zhì)的量為0.4 mol3.銅的冶煉過程大致如下: 富集,將硫化物礦進行浮選;焙燒,主要反應(yīng)為2CuFeS2+4O2Cu2S+3SO2+2FeO(爐渣);制粗銅,在1200 發(fā)生的主要反應(yīng)為2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2;2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2;電解精煉銅。下列說法正確的是()A.冶煉過程中的尾氣可用來制硫酸B.上述過程中,由1 mol CuFeS2制取1 mol Cu時共消耗2 mol O2C.在反應(yīng)2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2中,只有Cu2O作氧化劑D.電解精煉銅的過程中,每轉(zhuǎn)移1 mol電子時,陽極溶解銅的質(zhì)量為32 g4.向含有SO32-、Fe2+、Br-、I-各0.1 mol的溶液中通入標準狀況下的Cl2,圖Z3-1中通入Cl2的體積和溶液中相關(guān)離子的物質(zhì)的量的關(guān)系圖正確的是() AB CD圖Z3-15.Na2Sx在堿性溶液中可被NaClO氧化為Na2SO4,而NaClO 被還原為NaCl,若反應(yīng)中Na2Sx與NaClO的物質(zhì)的量之比為116,則x的值為()A.2B.3C.4D.56.根據(jù)如圖Z3-2的轉(zhuǎn)化關(guān)系判斷下列說法正確的是(反應(yīng)條件已略去)()圖Z3-2A.反應(yīng)均屬于氧化還原反應(yīng)和離子反應(yīng)B.反應(yīng)說明該條件下鋁的還原性強于錳C.相同條件下生成等量的O2,反應(yīng)和轉(zhuǎn)移的電子數(shù)之比為11D.反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為147.將13.6 g帶鐵銹的鐵片溶解于25 mL 14 molL-1的熱的濃硫酸中,生成的氣體只有SO2且體積為1.12 L(標準狀況)。將溶液稀釋至100 mL,所得溶液遇KSCN溶液時無血紅色出現(xiàn)。下列結(jié)論正確的是()A.反應(yīng)中:轉(zhuǎn)移電子3.011022個 B.反應(yīng)后:剩余硫酸0.30 molC.原混合物:n(Fe2O3)n(Fe)=12 D.所得溶液:c(FeSO4)=1.7 molL-18.將38.4 g Cu完全溶于適量濃硝酸中,收集到氮的氧化物(含NO、N2O4、NO2)的混合物共0.8 mol,這些氣體恰好能被500 mL 2 molL-1 NaOH溶液完全吸收,生成含NaNO3和NaNO2的鹽溶液,其中NaNO3的物質(zhì)的量為()A.1.0 mol B.0.8 mol C.0.6 mol D.0.4 mol9.為測定某草酸晶體(H2C2O42H2O)樣品的純度,現(xiàn)稱取一定質(zhì)量的該樣品,配制成100 mL溶液,取25.00 mL該溶液于錐形瓶中,加適量稀硫酸,用0.100 molL-1的KMnO4溶液滴定(雜質(zhì)不參與反應(yīng))。為省去計算過程,當稱取的樣品的質(zhì)量為某數(shù)值時,滴定所用KMnO4溶液的毫升數(shù)恰好等于樣品中草酸晶體的質(zhì)量分數(shù)的100倍。則應(yīng)稱取樣品的質(zhì)量為()A.2.25 g B.3.15 g C.9.00 g D.12.6 g10.(1)KClO3可以和草酸(H2C2O4)、硫酸反應(yīng)生成高效的消毒殺菌劑ClO2,還生成CO2和KHSO4等物質(zhì)。寫出該反應(yīng)的化學方程式:。(2)工業(yè)上,通過如下轉(zhuǎn)化可制得KClO3晶體:NaCl溶液NaClO3溶液KClO3晶體完成中反應(yīng)的總化學方程式:NaCl+H2ONaClO3+。(3)硫化氫具有還原性,可以和許多氧化劑反應(yīng)。在酸性條件下,H2S和KMnO4反應(yīng)生成S、MnSO4、K2SO4和H2O,寫出該反應(yīng)的化學方程式:。11.(1)在酸性介質(zhì)中,往MnSO4溶液里滴加(NH4)2S2O8(過硫酸銨)溶液會發(fā)生如下離子反應(yīng):Mn2+S2O82-+H2OMnO4-+SO42-+H+(未配平)。該反應(yīng)常用于檢驗Mn2+的存在,其特征現(xiàn)象是。若反應(yīng)中有0.1 mol還原劑參加反應(yīng),則轉(zhuǎn)移電子數(shù)為NA,消耗氧化劑的物質(zhì)的量為mol。(2)向CuSO4溶液中通入硫化氫生成黑色沉淀CuS的離子方程式為。向FeCl3溶液中加入過量的碘化鈉的離子方程式為。12.“鋼是虎,釩是翼,鋼含釩猶如虎添翼”,釩是“現(xiàn)代工業(yè)的味精”。釩在稀酸中是穩(wěn)定的,但室溫下能溶解于濃硝酸中生成VO2+。(1)請寫出金屬釩與濃硝酸反應(yīng)的離子方程式:。(2)灼燒NH4VO3時可生成釩的氧化物V2O5,請寫出該反應(yīng)的化學方程式:。(3)V2O5是較強的氧化劑。它能與沸騰的濃鹽酸作用產(chǎn)生氯氣,其中釩元素被還原為藍色的VO2+,請寫出該反應(yīng)的離子方程式:。(4)V2O5是兩性氧化物,與強堿反應(yīng)生成釩酸鹽(陰離子為VO43-),溶于強酸生成含釩氧離子(VO2+)的鹽。請寫出V2O5分別與燒堿溶液和稀硫酸反應(yīng)生成的鹽的化學式:、。(5)工業(yè)上用接觸法制硫酸時要用到V2O5。在氧化SO2的過程中,450 時發(fā)生V2O5與VO2之間的轉(zhuǎn)化:V2O5+SO22VO2+SO3、4VO2+O22V2O5,說明V2O5在接觸法制硫酸過程中所起的作用是。13.(1)取300 mL 0.2 molL-1的KI溶液與一定量的酸性KMnO4溶液恰好反應(yīng),生成等物質(zhì)的量的I2和KIO3,則消耗KMnO4的物質(zhì)的量的是mol。(2)在Fe(NO3)3溶液中加入Na2SO3溶液,溶液先由棕黃色變?yōu)闇\綠色,過一會又變?yōu)樽攸S色,溶液先變?yōu)闇\綠色的離子方程式是,又變?yōu)樽攸S色的原因是(用離子方程式解釋)。(3)在100 mL FeBr2溶液中通入標準狀況下2.24 L Cl2,溶液中有14的Br-被氧化成單質(zhì)Br2,則原FeBr2溶液中FeBr2的物質(zhì)的量濃度為。(4)三氟化氮(NF3)是一種無色、無味的氣體,它是微電子工業(yè)技術(shù)的關(guān)鍵原料之一,三氟化氮在潮濕的空氣中與水蒸氣能發(fā)生氧化還原反應(yīng),其反應(yīng)的產(chǎn)物有HF、NO和HNO3,請根據(jù)要求回答下列問題:寫出該反應(yīng)的化學方程式:,反應(yīng)中生成0.2 mol HNO3,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為(設(shè)NA為阿伏伽德羅常數(shù)的值)。NF3無色、無臭,但一旦在空氣中泄漏,還是易于發(fā)現(xiàn),判斷該氣體泄漏時的現(xiàn)象是。14.高錳酸鉀又稱過錳酸鉀、灰錳氧、PP粉等,是一種強氧化劑,有較好的殺菌作用,是中學化學常見的氧化劑。工業(yè)上用軟錳礦(主要成分為MnO2)制備高錳酸鉀的流程如圖Z3-3(部分條件和產(chǎn)物省略):圖Z3-3請回答下列問題:(1)寫出實驗室加熱高錳酸鉀生成錳酸鉀的化學方程式:。(2)操作的實驗目的是。(3)熔融過程中,生成1 mol K2MnO4,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為mol。(4)CO2與K2MnO4溶液反應(yīng)的離子方程式為。(5)電解過程中,使用的是惰性電極,則:陽極的電極反應(yīng)式為。陰極附近溶液的pH將(填“增大”“減小”或“不變”)。15.K3Fe(C2O4)3(三草酸合鐵酸鉀)可用于攝影和藍色印刷。工業(yè)上以H2C2O4(草酸)、FeC2O4(草酸亞鐵)、K2C2O4(草酸鉀)、雙氧水等為原料制備K3Fe(C2O4)3的反應(yīng)原理如下:氧化:6FeC2O4+3H2O2+6K2C2O44K3Fe(C2O4)3+2Fe(OH)3轉(zhuǎn)化:2Fe(OH)3+3K2C2O4+3H2C2O42K3Fe(C2O4)3+6H2O(1)制備1 mol三草酸合鐵酸鉀至少需要H2O2的物質(zhì)的量為。(2)制備過程中需防止草酸被H2O2氧化,寫出草酸被H2O2氧化的化學方程式:。(3)K3Fe(C2O4)3xH2O(三草酸合鐵酸鉀晶體)是一種光敏材料,為測定該晶體中草酸根離子的含量和結(jié)晶水的含量,某實驗小組進行了如下實驗:稱量9.820 g三草酸合鐵酸鉀晶體,配制成250 mL溶液;取所配溶液25.00 mL于錐形瓶中,滴加酸性KMnO4溶液至C2O42-全部轉(zhuǎn)化成CO2時,恰好消耗24.00 mL 0.100 0 molL-1酸性KMnO4溶液。計算該晶體的化學式,并寫出計算過程。專題限時集訓(三)1.C解析 反應(yīng)的化合價變化為4C+1uI+H0gCu+12H+2gI4+2C0u,Cu2HgI4只是氧化產(chǎn)物,還原產(chǎn)物是Cu,C錯誤。2.D解析 氯氣有毒,且不能將Mn2+氧化為MnO2,不能代替ClO2,A錯誤;完整的反應(yīng)為2ClO2+5Mn2+6H2O5MnO2+2Cl-+12H+,故處理后的溶液pH減小,B錯誤;該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是MnO2,還原產(chǎn)物為Cl-,二者的物質(zhì)的量之比是52,C錯誤;由離子方程式可知,理論上處理含1 mol Mn2+的污水需要0.4 mol ClO2,D正確。3.A解析 在銅的冶煉過程中,過程中都有二氧化硫生成,二氧化硫是制取硫酸的原料,所以冶煉過程中的尾氣可用來制硫酸,A正確;反應(yīng)的方程式為6CuFeS2+15O26Cu+12SO2+6FeO,由1 mol CuFeS2制取1 mol Cu時,共消耗2.5 mol O2,B錯誤;在反應(yīng)2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2中,Cu的化合價由+1價降低到0價,S的化合價由-2價升高為+4價,反應(yīng)物中Cu2O只作氧化劑,Cu2S既是氧化劑又是還原劑,C錯誤;電解精煉銅的過程中,陽極溶解的不都是銅,所以每轉(zhuǎn)移1 mol電子時,陽極溶解銅的質(zhì)量不一定是32 g,D錯誤。4.C解析 離子還原性SO32-I-Fe2+Br-,故首先發(fā)生反應(yīng)H2O+SO32-+Cl2SO42-+2H+2Cl-,再發(fā)生反應(yīng)2I-+Cl2I2+2Cl-,然后發(fā)生反應(yīng)2Fe2+Cl22Fe3+2Cl-,最后發(fā)生反應(yīng)2Br-+Cl2Br2+2Cl-,根據(jù)發(fā)生反應(yīng)順序計算離子開始反應(yīng)到該離子反應(yīng)完畢時氯氣的體積,0.1 mol SO32-完全反應(yīng)需要消耗0.1 mol氯氣,0.1 mol I-完全反應(yīng)消耗0.05 mol氯氣,0.1 mol Fe2+完全反應(yīng)消耗0.05 mol氯氣,0.1 mol Br-完全反應(yīng)消耗0.05 mol氯氣。0.1 mol SO32-完全反應(yīng)需要消耗0.1 mol氯氣,0.1 mol I-完全反應(yīng)消耗0.05 mol氯氣,故亞鐵離子開始反應(yīng)時氯氣的體積為0.15 mol22.4 Lmol-1=3.36 L,由2Fe2+Cl22Fe3+2Cl-可知,0.1 mol Fe2+完全反應(yīng)消耗0.05 mol氯氣,故Fe2+完全反應(yīng)時氯氣的體積為0.2 mol22.4 Lmol-1=4.48 L,圖像與實際符合,C正確。5.D解析 本題考查在氧化還原反應(yīng)中用得失電子守恒進行相關(guān)的計算。Na2S-2xxxNa2S+6O4NaC+1lONaC-1l得關(guān)系式16-(-2x)x=162,x=5。6.B解析 反應(yīng)中均有元素化合價的變化,均為氧化還原反應(yīng),而中沒有離子參加反應(yīng),則不屬于離子反應(yīng),A錯誤;為鋁熱反應(yīng),Al失去電子,為還原劑,Mn為還原產(chǎn)物,則還原性AlMn,B正確;由6H2O23O26e-、2KClO33O212e-知,生成等量的O2,反應(yīng)和轉(zhuǎn)移的電子數(shù)之比為12,C錯誤;反應(yīng)為MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2+2H2O,錳元素的化合價降低, 氯元素的化合價升高,4 mol HCl中只有2 mol HCl作還原劑,則氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為12,D錯誤。7.C解析 所得溶液遇KSCN溶液時無血紅色出現(xiàn),說明反應(yīng)后溶液中無Fe3+;根據(jù)得失電子守恒,生成1.12 L(標準狀況)SO2消耗鐵的物質(zhì)的量為0.05 mol;剩余的鐵與氧化鐵發(fā)生Fe+Fe2O3+3H2SO43FeSO4+3H2O,設(shè)參加反應(yīng)Fe+Fe2O3+3H2SO43FeSO4+3H2O的鐵的物質(zhì)的量為x,則56 gmol-1(x+0.05 mol)+160 gmol-1 x=13.6 g,x=0.05 mol;則13.6 g帶鐵銹的鐵片中,鐵的物質(zhì)的量為0.1 mol,氧化鐵的物質(zhì)的量為0.05 mol,反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.2 mol,A錯誤;反應(yīng)后剩余硫酸的物質(zhì)的量為0.025 L14 molL-1-0.1 mol-0.15 mol=0.10 mol,B錯誤;原混合物中,n(Fe2O3)n(Fe)=0.05 mol0.1 mol=12,C正確;所得溶液中,c(FeSO4)=0.2mol0.1 L=2 molL-1,D錯誤。8.D解析 可以將反應(yīng)理解為Cu+HNO3+NaOHCu(NO3)2+NaNO3+NaNO2+H2O(未配平),由此可知,發(fā)生化合價變化的元素只有Cu和N,所以38.4 g(0.6 mol) Cu 失去1.2 mol電子,硝酸也應(yīng)該得到1.2 mol電子生成0.6 mol NaNO2(一個氮原子得到2個電子)。根據(jù)鈉原子守恒,加入1 mol氫氧化鈉,則n(NaNO3)+n(NaNO2)=1 mol,已知有0.6 mol NaNO2,則有0.4 mol NaNO3。9.D解析 H2C2O4與KMnO4反應(yīng)的化學方程式為5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4K2SO4+2MnSO4+10CO2+8H2O,設(shè)樣品中草酸晶體的質(zhì)量分數(shù)為x,滴定所用KMnO4溶液為100x mL,則m(樣品)x126 gmol-125.00 mL100 mL(0.100 molL-1100x10-3 L)=52,解得m(樣品)=12.6 g。10.(1)2KClO3+H2C2O4+2H2SO42ClO2+2CO2+2KHSO4+2H2O(2)1313H2(3)5H2S+2KMnO4+3H2SO4K2SO4+2MnSO4+8H2O+5S解析 (1)KClO3有氧化性,H2C2O4有還原性,在酸性條件下KClO3可以和草酸(H2C2O4)發(fā)生反應(yīng)生成高效的消毒殺菌劑ClO2,還生成CO2和KHSO4等物質(zhì)。(2)根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律可知,NaCl中氯元素由-1價升高到NaClO3中的+5價,則必有另一元素化合價降低,即氫元素的化合價從+1價降低到0價,因此另一產(chǎn)物為H2。11.(1)溶液顏色變成紫色0.50.25(2)Cu2+H2SCuS+2H+2Fe3+2I-2Fe2+I2解析 (1)Mn化合價由+2價升高到+7價,S2O82-中的2個-1價O化合價降低到-2價,0.1 mol Mn2+參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移0.5 mol電子,依據(jù)得失電子守恒,消耗n(S2O82-)=0.5mol2=0.25 mol。(2)由產(chǎn)物可知化合價沒有發(fā)生變化,是復分解反應(yīng),溶液中的Cu2+與H2S反應(yīng)生成CuS沉淀,注意H2S是弱酸,不能拆分;Fe3+具有氧化性,I-具有還原性。12.(1)V+6H+5NO3-VO2+5NO2 +3H2O(2)2NH4VO3V2O5+2NH3 +H2O(3)V2O5+6H+2Cl-2VO2+Cl2 +3H2O(4)Na3VO4(VO2)2SO4(5)催化劑(或催化作用) 解析 (1) 釩室溫下能溶解于濃硝酸中生成VO2+,故金屬釩與濃硝酸反應(yīng)的離子方程式為V+6H+5NO3-VO2+5NO2 +3H2O。(2)根據(jù)題意灼燒NH4VO3時可生成釩的氧化物V2O5,其化學方程式為2NH4VO3V2O5+2NH3 +H2O。(3)濃鹽酸與V2O5反應(yīng)生成氯氣,氯元素的化合價升高,釩元素被還原為藍色的VO2+,其反應(yīng)的離子方程式為V2O5+6H+2Cl-2VO2+Cl2 +3H2O。(4)V2O5與燒堿溶液反應(yīng)生成Na3VO4,V2O5與稀硫酸反應(yīng)生成(VO2)2SO4。(5)由方程式V2O5+SO22VO2+SO3、4VO2+O22V2O5可知,V2O5在接觸法制硫酸過程中起到催化作用。13.(1)0.032(2)2Fe3+SO32-+H2O2Fe2+SO42-+2H+3Fe2+4H+NO3-3Fe3+NO+2H2O(3)43 molL-1(4)3NF3+5H2O9HF+2NO+HNO30.4NA出現(xiàn)紅棕色氣體解析 (1)0.06 mol I-0.02 mol I2+0.02 mol IO3-,轉(zhuǎn)移0.16 mol電子,從MnO4-Mn2+可以看出參加反應(yīng)的n(KMnO4)=0.032 mol。(3) 標準狀況下2.24 L氯氣的物質(zhì)的量為0.1 mol,還原性Fe2+Br-,氯氣先氧化Fe2+,Fe2+反應(yīng)完畢,再氧化Br-,設(shè)原溶液中FeBr2的物質(zhì)的量濃度為a molL-1,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒,有0.1a mol(3-2)+1420.1a mol0-(-1)=0.1 mol2,解得a=43 molL-1。14.(1)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2(2)將混合在一起的KMnO4和K2CO3分離(3)2 (4)3MnO42-+2CO22MnO4-+MnO2+2CO32-(5)MnO42-e-MnO4-增大15.(1)0.5 mol(2)H2C2O4+H2O22CO2+2H2O(3)消耗KMnO4的物質(zhì)的量為0.100 0 molL-10.024 L=0.002 4 mol,依據(jù)離子方程式5C2O42-+2MnO4-+16H+2Mn2+8H2O+10CO2,可知n(C2O42-)=0.002 4 mol52=0.006 mol。250 mL原溶液中C2O42-的物質(zhì)的量為0.006 mol10=0.06 mol,則K3Fe(C2O4)3的物質(zhì)的量=0.06 mol13=0.02 mol。9.820 g三草酸合鐵酸鉀晶體中結(jié)晶水的質(zhì)量為9.820 g-437 gmol-10.02 mol=1.08 g,則n(H2O)=1.08 g18 gmol-1=0.06 mol。綜上所述,該晶體的化學式為K3Fe(C2O4)33H2O。解析 (1)根據(jù)反應(yīng)6FeC2O4+3H2O2+6K2C2O44K3Fe(C2O4)3+2Fe(OH)3 和2Fe(OH)3+3K2C2O4+3H2C2O42K3Fe(C2O4)3+6H2O得關(guān)系式3H2O26K3Fe(C2O4)3,則制備1 mol 三草酸合鐵酸鉀至少需要H2O2的物質(zhì)的量為0.5 mol。(2)草酸被H2O2氧化生成二氧化碳,H2O2被還原為水,利用化合價升降法結(jié)合原子守恒配平,化學方程式為H2C2O4+H2O22CO2+2H2O。(3)根據(jù)題給信息知該滴定過程中涉及的反應(yīng)方程式為5C2O42-+2MnO4-+16H+2Mn2+8H2O+10CO2,根據(jù)消耗高錳酸鉀的物質(zhì)的量計算參加反應(yīng)的C2O42- 的物質(zhì)的量,進一步計算樣品中C2O42-的物質(zhì)的量,結(jié)合化學式K3Fe(C2O4)3xH2O計算9.820 g三草酸合鐵酸鉀晶體中結(jié)晶水的物質(zhì)的量,從而確定x值。