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2022屆高三化學(xué)一輪高考復(fù)習(xí)??碱}型11氧化還原反應(yīng)的一般規(guī)律

一、單選題(共20題)
1.科學(xué)家指出多種海產(chǎn)品如蝦、蟹、牡蠣等,體內(nèi)含有+5價的砷(As)元素,它對人體是無毒的,但吃飯時一定不要同時大量食用海鮮和青菜,否則容易中毒,并給出一個公式:“大量海鮮+大量維生素C→砒霜(As2O3,劇毒)”。下列有關(guān)解釋錯誤的是
A.維生素C具有還原性
B.維生素C能將+5價砷還原成+3價
C.+5價砷生成的砒霜是該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物
D.青菜中含有維生素C,維生素C在反應(yīng)中失電子
2.固體Na2S溶于水呈堿性且放出有臭味的氣體,俗稱“臭堿”。工業(yè)上可利用反應(yīng)來制備,下列說法不正確的是
A.Na2S溶液顯堿性的原因是:S2-+H2O?HS-+OH-
B.Na2S可以在空氣中長期放置會變質(zhì)
C.反應(yīng)中生成1mol“臭堿”轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為8mol
D.該反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量比為2:1
3.下列說法正確的是
A.FeO是一種黑色粉末,在空氣中受熱,就可以迅速氧化為Fe3O4
B.1 molCl2和Fe充分反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2NA
C.22 g CO2和足量Na2O2反應(yīng),產(chǎn)生的氣體的分子數(shù)為0.25NA
D.飽和Na2CO3溶液中通入過量CO2,離子方程式為:+CO2+H2O=2
4.Na2FeO4(Fe為+6價)是一種高效多功能水處理劑,應(yīng)用前景十分看好。一種制備Na2FeO4的方法可用化學(xué)方程式表示如下:2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑,(已知Na2O2中O為—1價)對此反應(yīng)下列說法中正確的是 (   )
A.Na2O2只作氧化劑,O2是還原產(chǎn)物
B.Na2FeO4既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物
C.由上述方程式可知氧化性:Na2FeO4>Na2O2>O2
D.2 mol FeSO4發(fā)生反應(yīng)時,反應(yīng)中共有8 mol電子轉(zhuǎn)移
5.工業(yè)上將Na2CO3和Na2S以1∶2的物質(zhì)的量之比配成溶液,再通入SO2,可制取Na2S2O3,同時放出CO2。在該反應(yīng)中(  )
A.硫元素只被氧化
B.氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶2
C.每生成1 mol Na2S2O3,轉(zhuǎn)移4 mol電子
D.相同條件下,每吸收10 m3 SO2就會放出2.5 m3 CO2
6.2020年11月7日是被譽為“中國稀土之父”的徐光憲先生誕辰一百年紀(jì)念日。鈰(Ce)是地殼中含量最高的稀土元素。金屬鈰在空氣中易被氧化變暗,能與水反應(yīng),常見的化合價為+3和+4,氧化性:Ce4+>Fe3+。下列說法正確的是
A.鈰元素在自然界中主要以化合態(tài)形式存在
B.四種穩(wěn)定的核素Ce、Ce、Ce、Ce,它們互稱為同素異形體
C.鈰能從硫酸銅溶液中置換出銅:Ce+2Cu2+=2Cu+Ce4+
D.CeO2溶于氫碘酸的化學(xué)方程式可表示為:CeO2+4HI=CeI4+2H2O
7.下列各指定量的比值不為1:2的是
A.常溫下,將0.1 mol·L-1的鹽酸稀釋10倍,稀釋前與稀釋后溶液的pH之比
B.0.01 mol·L-1的CaCl2溶液中加入足量CaCrO4(s)[Ksp(CaCrO4)=2×10-4],溶液中c(CrO)與c(Ca2+)之比
C.向某FeBr2溶液中通入Cl2,當(dāng)Fe2+恰好完全轉(zhuǎn)化為Fe3+時,溶液中n(Cl-)與n(Br-)之比
D.向NaHSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液至恰好沉淀完全,此時溶液中c(SO)與c(Na+)之比
8.實驗發(fā)現(xiàn)加入M能提高和I-的反應(yīng)速率,其原理如圖所示,依次發(fā)生反應(yīng)1、2,下列說法正確的是

A.M可能是Fe(OH)3
B.Fe2+是該反應(yīng)的催化劑
C.反應(yīng)1為2Fe3++2I-=2Fe2++I2
D.將反應(yīng)2設(shè)計成原電池,在負(fù)極反應(yīng)
9.硫元素的價類二維圖如圖所示。

下列說法正確的是
A.a(chǎn)在水溶液中的電離方程式為
B.b只有一種分子,不存在同素異形體
C.d、e均屬于二元強酸
D.a(chǎn)與c、d、e都有可能反應(yīng)生成b
10.在碘酸鉀(KIO3) 的堿性溶液中通入Cl2,可得到正高碘酸鉀(K2H3IO6)。下列說法不正確的是
A.該反應(yīng)中Cl2被還原
B.正高碘酸的化學(xué)式為H5IO6
C.K2H3IO6受熱得到HOIO3的反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)
D.堿性條件下,Cl2的氧化性強于K2H3IO6
11.FeS2與HNO3反應(yīng)后的氧化產(chǎn)物為Fe(NO3)3和H2SO4,若反應(yīng)消耗的FeS2與HNO3物質(zhì)的量之比為1:8,且HNO3的還原產(chǎn)物只有一種,則該還原產(chǎn)物為
A.NO2 B.NO C.N2O D.N2O3
12.在金屬Pt、Cu和銥(Ir)的催化作用下,密閉容器中的H2可高效轉(zhuǎn)化酸性溶液中的硝態(tài)氮()以達(dá)到消除污染的目的。其工作原理的示意圖如圖:下列說法不正確的是

A.Ir的表面發(fā)生反應(yīng):H2+N2O=N2+H2O
B.導(dǎo)電基體上的負(fù)極反應(yīng):H2-2e-=2H+
C.若導(dǎo)電基體上只有單原子銅,也能消除含氮污染物
D.若導(dǎo)電基體上的Pt顆粒增多,不利于降低溶液中的含氮量
13.為確定 NaBr 和 NaI 固體混合物樣品的組成,稱取三份質(zhì)量均為 35.60 g 的固體溶于水,三份溶液分別與一定體積的 Cl2(氣體體積均已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積)充分反應(yīng),再將溶液蒸干,稱量所 得固體的質(zhì)量,得到數(shù)據(jù)如下表:
實驗序號
1
2
3
Cl2 體積/L
2.24
4.48
6.72
所得固體質(zhì)量/g
22.00
17.55
17.55
下列說法不正確的是
A.實驗 1 溶液蒸干所得固體可能是 NaCl、NaBr 和 NaI
B.實驗 2 和實驗 3 溶液蒸干所得固體一定是 NaCl
C.原固體混合物中 NaBr 和 NaI 的物質(zhì)的量之比為 2∶1
D.當(dāng) Cl2 體積為 3.36 L 時,所得固體的質(zhì)量為 17.55 g
14.已知:①向KMnO4晶體滴加濃鹽酸,產(chǎn)生黃綠色氣體;②向FeCl2溶液中通入少量實驗①產(chǎn)生的氣體,溶液變黃色;③取實驗②生成的溶液滴在淀粉-KI試紙上,試紙變藍(lán)色。下列判斷正確的是
A.上述實驗證明氧化性:MnO>Cl2>Fe3+>I2
B.上述實驗中,共有兩個氧化還原反應(yīng)
C.實驗①生成的氣體不能使?jié)駶櫟牡矸?KI試紙變藍(lán)
D.實驗②證明Fe2+既有氧化性又有還原性
15.如圖所示是一種綜合處理SO2廢氣的工藝流程,若每步都完全反應(yīng),下列說法錯誤的是

A.溶液B中發(fā)生的反應(yīng)為2SO2+O2=2SO3
B.可用硫氰化鉀(KSCN)溶液檢驗溶液C中是否含有Fe3+
C.由以上流程可推知氧化性:O2>Fe3+>SO
D.能循環(huán)利用的物質(zhì)Fe2(SO4)3
16.向amolFeI2溶液中通入bmolCl2,溶液中某些離子的變化情況如圖。下列說法不正確的是

A.線段BF代表Fe3+物質(zhì)的量的變化情況
B.當(dāng)a≥b時,發(fā)生的離子反應(yīng)為2I-+Cl2=I2+2Cl-
C.當(dāng)9a=8b時,溶液中Fe3+、Fe2+與Cl-的物質(zhì)的量之比為3∶1∶9
D.當(dāng)a<b≤1.25a時,反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量n(e-)為2amol<n(e-)≤2.5amol
17.鐵元素在細(xì)菌的作用下可發(fā)生下圖所示的轉(zhuǎn)化。下列說法正確的是

A.反硝化過程均屬于氮的固定
B.硝化過程中,含氮物質(zhì)均發(fā)生還原反應(yīng)
C.Fe3+將NH轉(zhuǎn)化為N2的離子方程式為:6Fe3++2NH= 6Fe2++N2↑+8H+
D.在氨氧化細(xì)菌作用下,水體中的銨態(tài)氮和硝態(tài)氮可轉(zhuǎn)移到大氣,該反應(yīng)中每產(chǎn)生0.01mol氮氣時,轉(zhuǎn)移的電子為0.06mol
18.連二亞硫酸鈉(Na2S2O4,也稱為保險粉)是一種重要的化學(xué)用品,不溶于乙醇,溶干氫氧化鈉溶液,遇少量水發(fā)生強烈反應(yīng)并燃燒,同時有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生。下列有關(guān)其性質(zhì)的說法一定不正確的是
A.Na2S2O4具有還原性,可用做抗氧化劑
B.Na2S2O4應(yīng)干燥密封保存在低溫處
C.保險粉能在空氣中反應(yīng)生成兩種新鹽:Na2S2O4+O2+H2O=NaHSO4+NaHSO3,反應(yīng)中每生成1molNaHSO4轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2mol
D.鋅粉法是制備Na2S2O4的常用方法,原料為鋅粉懸濁液、二氧化硫和氫氧化鈉溶液,反應(yīng)中二氧化硫被還原
19.已知:100%硫酸吸收可生成焦硫酸(分子式為或);硫酸水溶液中發(fā)生如下電離:,
。
結(jié)合以上信息,下列說法不正確的是
A.焦硫酸具有強氧化性 B.水溶液顯中性
C.98%的可以表示為: D.焦硫酸與水反應(yīng)方程式:
20.一種制備高效漂白劑NaClO2的實驗流程如圖所示,反應(yīng)Ⅰ中發(fā)生的反應(yīng)為3NaClO3+4SO2+3H2O═2ClO2+Na2SO4+3H2SO4+NaCl,下列說法中不正確的是


A.反應(yīng)Ⅱ中H2O2作還原劑
B.產(chǎn)品中含有、
C. NaClO2的漂白原理與SO2相同
D.實驗室進(jìn)行結(jié)晶操作通常在蒸發(fā)皿中進(jìn)行



二、填空題(共5題)
21.氯可形成多種含氧酸鹽,廣泛應(yīng)用于殺菌、消毒及化工領(lǐng)域。實驗室中利用下圖裝置(部分裝置省略)制備KClO3和NaClO,探究其氧化還原性質(zhì)。

回答下列問題:
(1)a中的試劑為_______。
(2)b中采用的加熱方式是_______,c中化學(xué)反應(yīng)的離子方程式是_______,采用冰水浴冷卻的目的是_______。
(3)d的作用是_______,可選用試劑_______(填標(biāo)號)。
A.Na2S B.NaCl C.Ca(OH)2 D.H2SO4
(4)反應(yīng)結(jié)束后,取出b中試管,經(jīng)冷卻結(jié)晶,_______,_______,干燥,得到KClO3晶體。
(5)取少量KClO3和NaClO溶液分別置于1號和2號試管中,滴加中性KI溶液。1號試管溶液顏色不變。2號試管溶液變?yōu)樽厣?,加入CCl4振蕩,靜置后CCl4層顯_______色??芍摋l件下KClO3的氧化能力_______NaClO(填“大于”或“小于")。
22.為探究H2O2、SO2、Br2氧化性強弱,某小組同學(xué)設(shè)計如下實驗(夾持及尾氣處理裝置已略去,氣密性已檢驗)。

實驗操作
實驗現(xiàn)象
i.打開A中分液漏斗活塞,滴加濃硫酸
A中有氣泡產(chǎn)生,B中紅棕色溴水褪色,C中有白色沉淀
ii.取C中沉淀加入鹽酸
C中白色沉淀不溶解
iii.打開B中分液漏斗活塞,逐滴滴加H2O2
開始時顏色無明顯變化;繼續(xù)滴加H2O2溶液,一段時間后,混合液逐漸變成紅棕色
(1)A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________。
實驗室中常常利用氫氧化鈉溶液吸收SO2的離子方式:___________。
(2)甲同學(xué)通過C中產(chǎn)生白色沉淀,得出結(jié)論,氧化性:H2O2>SO2。
①乙同學(xué)認(rèn)為不能得出此結(jié)論,認(rèn)為在滴加濃硫酸之前應(yīng)增加一步操作,該操作是___________。
②將乙和丙同學(xué)改進(jìn)后的方案進(jìn)行實驗,C中產(chǎn)生白色沉淀,得出結(jié)論:氧化性H2O2>SO2。
(3)iii中滴入少量H2O2沒有明顯變化。提出假設(shè):
觀點1:H2O2的量少不能氧化Br—
觀點2:B中有未反應(yīng)H2SO3
為驗證觀點2,應(yīng)進(jìn)行的實驗操作及現(xiàn)象是___________。
(4)通過上述全部實驗,得出結(jié)論:H2O2、SO2、Br2氧化性由強到弱的順序是___________。
23.是常見的食鹽加碘劑,某小組制備晶體的流程如下,請回答:


合成反應(yīng):;
滴定反應(yīng):;。
已知:①碘易溶于乙醚;乙醚微溶于水,沸點,密度,易燃。
②在水中的溶解度:為,為;難溶于乙醇。
(1)步驟③蒸餾,最適合的裝置圖為___________。
A.B.
C.D.
(2)步驟④加硝酸酸化至,過高或過低將導(dǎo)致產(chǎn)率降低,原因是___________;用帶磁力攪拌的電熱套控溫加熱約,判斷氧化反應(yīng)已完全的方法是___________。
(3)下列說法不正確的是___________。
A.步驟⑤逐氯,可用升溫煮沸的方法或加入適量作還原劑
B.步驟⑦中和,可加入燒堿至溶液能使酚酞變色為止
C.步驟⑧靜置,自然冷卻結(jié)晶,可獲得較大晶粒,便于抽濾
D.步驟⑧后,往濾液中加入一定量乙醇,再次抽濾,可提高產(chǎn)品收率
(4)步驟②用乙醚萃取能減少蒸餾時碘的損失,但要特別注意安全。從下列選項中選出合理的操作(不能重復(fù)使用)并排序:___________→___________→___________→___________→分液,保留上層。
a.涂凡士林并檢漏; b.往分液漏斗中轉(zhuǎn)移溶液; c.置于鐵架臺的鐵圈上靜置分層; d.加入乙醚(次萃取); e.將乙醚分批加入(次萃取); f.右手壓住玻璃塞,左手握住旋塞; g.左手壓住玻璃塞,右手握住旋塞; h.尖嘴朝下,同向搖動使溶液旋轉(zhuǎn),取出玻璃塞放氣(重復(fù)幾次); i.尖嘴朝上(倒轉(zhuǎn)),振蕩幾次,打開旋塞放氣(重復(fù)幾次)。
(5)為了測定產(chǎn)品的純度,可采用碘量法滴定。準(zhǔn)確稱取產(chǎn)品,配制成溶液,用移液管移取溶液于碘量瓶(如圖)中,加稀硫酸酸化,再加入足量溶液充分反應(yīng),加淀粉指示劑,用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,平行測定幾次。該小組測得產(chǎn)品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為,在確認(rèn)滴定操作無誤的情況下,原因可能是___________。


(6)某同學(xué)查詢到資料:的乙醚溶液在紫外光區(qū)有強烈吸收,可與標(biāo)準(zhǔn)溶液系列進(jìn)行比色定量分析。若用該方法測定產(chǎn)品的純度,需要用到的關(guān)鍵設(shè)備是___________。
24.習(xí)近平總書記在科學(xué)家座談會上指出“好奇心是人的天性,對科學(xué)興趣的引導(dǎo)和培養(yǎng)要從娃娃抓起”。某化學(xué)興趣小組為培養(yǎng)同學(xué)們對科學(xué)探究的興趣,設(shè)計圖1所示實驗來探究與Cu2+的反應(yīng):


已知:氯化亞銅(CuCl)為白色立方結(jié)晶或白色粉末,難溶于水
回答下列問題:
(1)若用CuSO4·5H2O配制100 mL 1 mol/LCuSO4溶液,需用托盤天平稱取CuSO4·5H2O的質(zhì)量為___________。甲同學(xué)在定容時采用上圖2方式觀察,則所配制的CuSO4溶液濃度___________(填“偏高”或“偏低”)。
(2)將操作2后生成的無色氣體通入氯化鐵溶液,___________(填實驗現(xiàn)象),說明該氣體為SO2,反應(yīng)的離子方程式為___________。
(3)操作2后生成的白色沉淀為___________(填化學(xué)式),生成該沉淀和無色氣體的反應(yīng)離子方程式為___________。
(4)根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律,乙同學(xué)推測操作2中涉及與Cu2+的可逆反應(yīng)正向進(jìn)行的原因:外加Cl-導(dǎo)致Cu+的還原性弱于,用圖3裝置(a、b均為石墨電極)進(jìn)行實驗驗證。


①K閉合時,一段時間后指針幾乎歸零。
②向U型管右管添加___________,a電極為___________極,產(chǎn)生的現(xiàn)象證實了其推測,其中不同于圖1操作2后的現(xiàn)象是___________。
(5)基于(4)實驗,乙同學(xué)得出進(jìn)一步猜想:物質(zhì)的氧化性和還原性與___________有關(guān)。該同學(xué)用圖3裝置再次進(jìn)行實驗,以豐富驗證該猜想的證據(jù)。與(4)實驗對比,不同的操作是向U型管左管添加___________。
25.某實驗小組制備高鐵酸鉀并探究其性質(zhì)。
資料:為紫色固體,微溶于溶液;具有強氧化性,在酸性或中性溶液中快速產(chǎn)生,在堿性溶液中較穩(wěn)定。
(1)制備(夾持裝置略)


①A為氯氣發(fā)生裝置。
②裝置B中盛放的試劑是_______,其作用是_______。
③C中通入做氧化劑,制備得到紫色固體和溶液的化學(xué)方程式是_______.此外C中發(fā)生的反應(yīng)還有_______(寫離子方程式)
(2)探究的性質(zhì)。取C中紫色溶液,加入稀硫酸,產(chǎn)生黃綠色氣體,得溶液a,經(jīng)檢驗氣體中含有。為證明是否氧化了而產(chǎn)生,設(shè)計以下方案:
方案Ⅰ
取少量a,滴加溶液至過量,溶液呈紅色。
方案Ⅱ
用溶液充分洗滌C中所得固體,再用溶液將溶岀,得到紫色溶液b。取少量b,滴加鹽酸,有產(chǎn)生。
①由方案Ⅰ中溶液變紅反應(yīng)的離子方程式是_______,該金屬離子_______(填“一定是”、“一定不是”、“無法確定是”)由將氧化所得。
②方案Ⅱ可證明氧化了。用溶液洗滌的目的是_______。
參考答案
1.C
【分析】
人體中的As元素為+5價,As2O3中As元素為+3價,吃飯時同時大量食用海鮮和青菜,容易中毒的原因是生成+3價As,說明維生素C具有還原性,與+5價砷發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成+3價As。
【詳解】
A.人體中的As元素為+5價,大量食用海鮮和青菜后生成+3價As,說明維生素C具有還原性,故A正確;
B.大量海鮮+大量維生素C→砒霜(As2O3),其中所以As元素化合價由+5價變?yōu)?3價,維生素C能將+5價砷還原成+3價,故B正確;
C.砒霜為該反應(yīng)的還原產(chǎn)物,故C錯誤;
D.維生素C具有還原性,與+5價砷發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成+3價As,同時大量食用海鮮和青菜,容易中毒,說明青菜中含有維生素C,還原劑在反應(yīng)中失去電子,故D正確。
答案選C。
2.D
【詳解】
A.硫離子在水中易發(fā)生水解,S2-+H2OHS-+OH-,故硫化鈉溶液顯堿性,A項正確;
B.硫化鈉中的硫離子在空氣中易發(fā)生水解生成硫氫化鈉,發(fā)生變質(zhì),B項正確;
C.根據(jù)方程式Na2SO4+2CNa2S+2CO2↑硫酸根離子中硫為+6價,硫化鈉中硫為-2價,故生成1mol硫化鈉轉(zhuǎn)移8mol電子,C項正確;
D.該反應(yīng)中硫酸根離子中硫的化合價下降,硫酸鈉做氧化劑,C在反應(yīng)中化合價上升,做還原劑,故該反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量比為1:2,D項錯誤;
答案選D。
3.AC
【詳解】
A.FeO是一種黑色粉末,在空氣中受熱,部分被氧化,生成Fe3O4,A正確;
B.1 molCl2和足量Fe充分反應(yīng),Cl元素由0價變?yōu)?1價,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2NA,但是沒給出Fe的量,不能確定電子轉(zhuǎn)移數(shù),B錯誤;
C.22 g CO2為0.5mol,和足量Na2O2反應(yīng),2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑,產(chǎn)生的氧氣為0.25mol,氣體的分子數(shù)為0.25NA,C正確;
D.飽和Na2CO3溶液中通入過量CO2,生成碳酸氫鈉晶體使得溶液變渾濁,離子方程式為:2Na+++CO2+H2O=2,D錯誤;
答案為:AC。
4.B
【解析】A.O元素化合價由-1價變?yōu)?價、-2價,Na2O2既是氧化劑也是還原劑,O2是氧化產(chǎn)物,A錯誤;B.該反應(yīng)中Fe元素化合價由+3價變?yōu)?6價、O元素化合價由-1價變?yōu)?價、-2價,所以硫酸亞鐵是還原劑、過氧化鈉既是氧化劑又是還原劑,Na2FeO4既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物,B正確;C.由氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性可知,氧化性Na2O2>Na2FeO4,C錯誤;D.反應(yīng)中化合價升高的元素有Fe,由+2價→+6價,化合價升高的元素還有O元素,由-1價→0價,2molFeSO4發(fā)生反應(yīng)時,共有2mol×4+1mol×2=10mol電子轉(zhuǎn)移,D錯誤;答案選B。
點睛:本題考查氧化還原反應(yīng),為高頻考點,把握反應(yīng)中元素的化合價變化、基本概念為解答的關(guān)鍵,側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查,注意過氧化鈉的作用。
5.D
【分析】
工業(yè)上將Na2CO3和Na2S以1:2的物質(zhì)的量之比配成溶液,再通入SO2,可制取Na2S2O3,同時放出CO2,其反應(yīng)方程式為2Na2S+Na2CO3+4SO2═3Na2S2O3+CO2,反應(yīng)在S元素的化合價從﹣2價升高到+2價,S的化合價從+4價降低到+2價,據(jù)此分析。
【詳解】
A、在反應(yīng)物Na2S中S元素的化合價為-2價,在SO2中S元素的化合價為+4價,反應(yīng)后產(chǎn)生的物質(zhì)Na2S2O3中,S元素的化合價為+2價,介于-2價與+4價之間,因此硫元素既被氧化又被還原,選項A錯誤;B、根據(jù)題意可得,在溶液中發(fā)生反應(yīng)的方程式是Na2CO3+2Na2S+4SO2===3Na2S2O3+CO2,在反應(yīng)中氧化劑SO2與還原劑Na2S的物質(zhì)的量之比為4∶2=2∶1,選項B錯誤;C、根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式可知,每生成3 mol Na2S2O3,轉(zhuǎn)移8 mol電子,則產(chǎn)生1 mol Na2S2O3,轉(zhuǎn)移 mol電子,選項C錯誤;D、根據(jù)反應(yīng)方程式可知,消耗的SO2與產(chǎn)生的CO2的物質(zhì)的量的比是4∶1,由于在相同條件下,氣體的物質(zhì)的量的比等于氣體的體積比,所以在相同條件下,每吸收10 m3 SO2放出CO2的體積為2.5 m3,選項D正確。答案選D。
【點睛】
本題考查了氧化還原反應(yīng),注意根據(jù)反應(yīng)物和生成物寫出反應(yīng)方程式,結(jié)合元素化合價的變化分析,題目難度中等。
6.A
【詳解】
A.由題中“金屬鈰在空氣中易被氧化變暗,能與水反應(yīng)”可知,鈰元素在自然界中不能以游離態(tài)形式存在,只能以化合態(tài)形式存在,A正確;
B.四種核素Ce、Ce、Ce、Ce的質(zhì)子數(shù)相同,中子數(shù)不同,它們互為同位素,B錯誤;
C.結(jié)合題目有氧化性:Ce4+>Fe3+>Cu2+,故Cu2+不能將Ce氧化為Ce4+,即Ce+2Cu2+=2Cu+Ce4+不能發(fā)生,C錯誤;
D.氧化性:Ce4+>Fe3+>I2,則CeO2溶于氫碘酸會發(fā)生氧化還原反應(yīng),不會只發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),D錯誤;
選A。
7.D
【詳解】
A.常溫下,將0.1 mol·L-1的鹽酸的pH=1;將其稀釋10倍后,溶液濃度為0.01 mol·L-1,溶液的pH=2,故稀釋前與稀釋后溶液的pH之比1:2,A不符合題意;
B.CaCrO4(s)在溶液中存在沉淀溶解平衡:CaCrO4(s)Ca2+(aq)+ CrO(aq),向0.01 mol·L-1的CaCl2溶液中加入足量CaCrO4(s),假設(shè)溶液中c(CrO)=x mol/L,則溶液中c(Ca2+)=(x+0.01)mol/L,由于Ksp(CaCrO4)=2×10-4,所以x×(x+0.01)=2×10-4,解得x=0.01 mol/L,則溶液中c(CrO)與c(Ca2+)之比為1:2,B不符合題意;
C.設(shè)溶液中n(FeBr2)=a mol,則n(Br-)=2a mol、n(Fe2+)=a mol。由于還原性:Fe2+>Br-,所以當(dāng)Fe2+恰好完全轉(zhuǎn)化為Fe3+時,發(fā)生反應(yīng):2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,n(Cl-)=n(Fe2+)=a mol,故溶液中n(Cl-)與n(Br-)之比為a mol:2a mol=1:2,C正確;
D.向NaHSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液至恰好沉淀完全時,溶液中的溶質(zhì)為NaOH, c(SO)極小,則Na2SO4溶液中c(SO)與c(Na+)之比遠(yuǎn)小于1:2,D錯誤;
故合理選項是D。
8.C
【詳解】
A.加入M能提高和I-的反應(yīng)速率,說明M是反應(yīng)的催化劑。根據(jù)圖示可知反應(yīng)1是2Fe3++2I-=2Fe2++I2,反應(yīng)2方程式為:+2Fe2+=2Fe3++2,將兩個方程式疊加,可得總方程式:+2I-=2+I2,可見Fe3+是該反應(yīng)的催化劑,可以加快反應(yīng)速率,故M是Fe3+,而不是Fe(OH)3,A錯誤;
B.根據(jù)圖示可知:Fe2+是該反應(yīng)的中間產(chǎn)物,而不是催化劑,B錯誤;
C.根據(jù)圖示可知對于反應(yīng)1,反應(yīng)物是Fe3+、I-,生成物是Fe2+、I2,根據(jù)原子守恒、電子守恒、電荷守恒,可得反應(yīng)的離子方程式為:2Fe3++2I-=2Fe2++I2,C正確;
D.若將反應(yīng)2設(shè)計成原電池,在反應(yīng)中得到電子被還原為,因此應(yīng)該在正極上發(fā)生還原反應(yīng),D錯誤;
故合理選項是C。
9.D
【分析】
a是S的氫化物,S元素的化合價為-2價,則a為H2S;b是S單質(zhì);C是S的氧化物且S的化合價為+4價,則c為SO2;d、e均為S的含氧酸,S元素的化合價分別為+4價、+6價,則d為H2SO3,e為H2SO4;f、g是鹽,S元素的化合價分別為+4價、+6價,則f為亞硫酸鹽,g為硫酸鹽。
【詳解】
A.a(chǎn)為H2S,是弱電解質(zhì),在水中分兩步電離,電離方程式為、,A項錯誤;
B.b是S的單質(zhì),存在同素異形體,如斜方硫、單斜硫、彈性硫,B項錯誤;
C.d為H2SO3,e為H2SO4,H2SO3是弱酸,C項錯誤;
D.H2S具有還原性,SO2、H2SO3、H2SO4均有氧化性,故H2S與SO2、H2SO3、H2SO4都有可能反應(yīng)生成S單質(zhì),D項正確;
答案選D。
10.C
【詳解】
A.碘酸鉀(KIO3)的堿性溶液中通入Cl2,可得到正高碘酸鉀(K2H3IO6),則其化學(xué)反應(yīng)方程式為,即I化合價升高被氧化,則Cl化合價降低被還原,故A正確;
B.正高碘酸鉀為(K2H3IO6),則正高碘酸鉀為,故B正確;
C.K2H3IO6I元素化合價為+7,其受熱得到的HOIO3中I元素化合價也為+7價,反應(yīng)中I、H、O元素化合價均未發(fā)生變化,則K2H3IO6受熱得到HOIO3的反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng),故C錯;
D.由A分析可得:碘酸鉀(KIO3)的堿性溶液中通入Cl2,可得到正高碘酸鉀(K2H3IO6),則KIO3能被Cl2氧化為K2H3IO6,則K2H3IO6氧化性弱于Cl2,故D正確;
答案選C。
11.B
【分析】
根據(jù)題給信息可知:FeS2和HNO3的反應(yīng)中生成硝酸鐵、硫酸和氮氧化物,根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)相等確定氮氧化物的化學(xué)式。
【詳解】
根據(jù)題給信息知,F(xiàn)eS2和HNO3的反應(yīng)中生成Fe(NO3)3和H2SO4和氮氧化物,F(xiàn)eS2和HNO3的物質(zhì)的量之比是1:8,設(shè)二者的物質(zhì)的量分別為1 mol、8mol,由質(zhì)量守恒可知生成1 mol Fe(NO3)3、2 mol H2SO4,起酸作用的硝酸為3 mol,所以作氧化劑的硝酸為5 mol,反應(yīng)共失去電子的物質(zhì)的量為1 mol×(3-2)+2 mol×[6- (-1) ]=15 mol,設(shè)氮氧化物中N元素的化合價是x,則得到的電子總數(shù)=(5-x)×5=15,解得x=2,即氮氧化物的化學(xué)式為NO,故合理選項是B。
12.C
【詳解】
A.由原理的示意圖可知,Ir的表面H2和N2O發(fā)生反應(yīng)生成N2和H2O,反應(yīng)方程式為:H2+N2O=N2+H2O,A正確;
B.根據(jù)圖示可知:導(dǎo)電基體上,H2為負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為:H2-2e-=2H+,B正確;
C.若導(dǎo)電基體上只有單原子銅,不能形成原電池,離子被還原為NO,所以不能消除含氮污染物,C錯誤;
D.由原理的示意圖可知:若導(dǎo)電基體上的Pt顆粒增多,則會更多的轉(zhuǎn)化成,不利于降低溶液中的含氮量,D正確;
故合理選項是C。
13.A
【詳解】
由表中數(shù)據(jù)分析可知,當(dāng)通入?4.48?L?氯氣時,NaBr?和?NaI?已經(jīng)全部被氧化了,所以溶質(zhì)為?NaCl,其物質(zhì)的量n= =0.3?mol,根據(jù)Cl原子守恒可知反應(yīng)消耗Cl2的體積V(Cl2)=0.15?mol×22.4?L/mol=3.36?L,所以當(dāng)通入?Cl2?的體積為?3.36?L?時,NaBr?和?NaI?固體混合物樣品全部被氧化,生成?NaCl?的質(zhì)量為0.3mol×58.5g/mol=17.55?g,所以?n(Na+)=0.3?mol。設(shè)固體混合物樣品含?NaBr?為?x?mol,含?NaI?為?y?mol,所以?x+y=0.3;103x+150y=35.6,解得?x=0.2,y=0.1,所以?NaBr?和?NaI?的物質(zhì)的量之比為?2:1。
A.原固體中含NaI的物質(zhì)的量為0.1mol,NaBr的物質(zhì)的量為0.2mol,當(dāng)通入0.1mol Cl2時,I-完全被氧化消耗0.05mol Cl2,剩余0.05mol Cl2氧化0.1mol Br-,剩余0.1mol Br-未被氧化,因此最終所得固體中含有NaCl和NaBr,故A錯誤;
B.當(dāng)通入?Cl2?體積為?3.36?L,NaBr?和?NaI?已經(jīng)全部被氧化了,實驗?2?和實驗?3?溶液蒸干所得固體一定是?NaCl,故B正確;
C.原固體混合物中 NaBr 和 NaI 的物質(zhì)的量之比為 2∶1,故C正確;
D.當(dāng) Cl2 體積為 3.36 L 時,NaBr?和?NaI?固體混合物樣品全部被氧化,生成?NaCl?的質(zhì)量為?17.55?g,故D正確;
綜上所述,說法不正確的是A項,故答案為A。
14.A
【詳解】
①向KMnO4晶體滴加濃鹽酸,產(chǎn)生黃綠色氣體,高錳酸鉀和鹽酸反應(yīng)生成氯氣和氯化錳和氯化鉀;②向FeCl2溶液中通入少量實驗①產(chǎn)生的氣體,溶液變黃色,氯氣和氯化亞鐵反應(yīng)生成氯化鐵;③取實驗②生成的溶液滴在淀粉-KI試紙上,試紙變藍(lán)色反應(yīng)為氯化鐵和碘化鉀反應(yīng)生成碘單質(zhì)和氯化鉀和氯化亞鐵,淀粉遇到碘單質(zhì)變藍(lán)色。
A.通過氧化還原反應(yīng)的規(guī)律,氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物分析,氧化性順序為:MnO>Cl2>Fe3+>I2,A正確;
B.三個都為氧化還原反應(yīng),B錯誤;
C.氯氣能和碘化鉀反應(yīng)生成碘單質(zhì),淀粉遇到碘單質(zhì)變藍(lán)色,C錯誤;
D.實驗②是氯化亞鐵被氯氣氧化生成氯化鐵,證明Fe2+有還原性,沒有證明有氧化性,D錯誤;
故選A。
15.A
【分析】
二氧化硫和酸性硫酸鐵溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)得到硫酸亞鐵和硫酸,溶液B為硫酸亞鐵和硫酸混合溶液;溶液B通空氣硫酸亞鐵被氧化為硫酸鐵,溶液C為硫酸鐵溶液,硫酸鐵溶液可循環(huán)使用。
【詳解】
A.溶液B中發(fā)生的反應(yīng)是亞鐵離子被氧氣氧化為三價鐵離子的反應(yīng):4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,故A錯誤;
B.SCN-遇到Fe3+溶液變?yōu)榧t色,因此可用硫氰化鉀(KSCN)溶液檢驗溶液C中是否含有Fe3+,故B正確;
C.硫酸鐵溶液和二氧化硫發(fā)生2Fe3++2H2O+SO2=2Fe2+++4H+;硫酸亞鐵溶液通入空氣發(fā)生4Fe2++O2+4H+=2Fe3++2H2O,根據(jù)氧化還原反應(yīng)中氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物,所以氧化性:O2>Fe3+>SO,故C正確;
D.過程中生成的硫酸鐵溶液可以循環(huán)使用,故D正確;
答案選A。
16.C
【分析】
由于還原性:I->Fe2+,故通入Cl2后,Cl2先氧化I-,再氧化Fe2+,對應(yīng)反應(yīng)依次為:Cl2+2I-=2Cl-+I2,Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-,由于n(I-):n(Fe2+)=2:1,故I-、Fe2+完全反應(yīng)消耗Cl2之比為2:1,由圖示知,AB段消耗Cl2與BF段消耗Cl2恰好為2:1,故AB段對應(yīng)反應(yīng)為:Cl2+2I-=2Cl-+I2,故AB段代表I-含量,BF段對應(yīng)反應(yīng)為:Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-,故CD、DE段代表Fe2+,BF代表Fe3+。
【詳解】
A.由分析知,BF代表Fe3+含量,A正確;
B.a(chǎn) mol FeI2含有2a mol I-,由反應(yīng)Cl2+2I-=2Cl-+I2,知2a mol I-完全氧化需要a mol Cl2,若a=b,說明Cl2恰好將I-完全氧化,若a>b,說明I-未被完全氧化,故此時只發(fā)生反應(yīng)Cl2+2I-=2Cl-+I2,B正確;
C.2a mol I-完全氧化,需要a mol Cl2,由9a=8b,得b=,則氧化I-后剩余Cl2 ,由反應(yīng)Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-,知此時可氧化Fe2+ ,綜和反應(yīng):、,故反應(yīng)后溶液中n(Fe3+)=,n(Fe2+)=,n(Cl-)=,故三者物質(zhì)的量之比為1:3:9,C錯誤;
D.若a<b≤1.25a,此時I-被完全氧化,消耗Cl2 a mol,氧化I-后,Cl2最多剩余0.25a mol,能繼續(xù)氧化Fe2+最多0.5a mol,整個過程轉(zhuǎn)移電子數(shù)=n(I-)+n(Fe2+),若Fe2+未被氧化,則轉(zhuǎn)移電子= n(I-)=2a mol,若Fe2+被氧化,則轉(zhuǎn)移電子= n(I-)+n(Fe2+)=2a mol + 0.5a mol=2.5a mol,故整個過程轉(zhuǎn)移電子數(shù):2a mol<n(e-)≤2.5a mol,D正確;
故答案選C。
17.C
【詳解】
A.氮的固定是將游離態(tài)氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)的氮,如圖可知反硝化過程是將氮的化合態(tài)轉(zhuǎn)化為氮氣,不屬于氮的固定,故A錯誤;
B.如圖可知,硝化過程NH轉(zhuǎn)化為NO,再轉(zhuǎn)化為NO,氮元素化合價不斷升高,發(fā)生氧化反應(yīng),故B錯誤;
C.根據(jù)得失電子守恒和原子守恒,F(xiàn)e3+將NH轉(zhuǎn)化為N2的離子方程式為6Fe3++2NH=6Fe2++N2↑+8H+,故C正確;
D.如圖可知,在氨氧化細(xì)菌作用下,水體中的NO氧化NH生成H2O和N2,氮元素可轉(zhuǎn)變?yōu)榈獨?,而轉(zhuǎn)移至大氣中,反應(yīng)的離子方程式為NH+NON2↑+2H2O,轉(zhuǎn)移3e-,因此產(chǎn)生0.01mol氮氣時,轉(zhuǎn)移的電子為0.03mol,故D錯誤;
故選C。
18.C
【詳解】
A.Na2S2O4中S元素的化合價為+3價,具有還原性,可以做抗氧化劑,故A正確;
B.因為Na2S2O4遇少量水發(fā)生強烈反應(yīng),甚至引發(fā)燃燒,所以需要干燥密封保存在低溫處,故B正確;
C.生成NaHSO4時S元素由+3價升高到+6價,因此每生成1molNaHSO4轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為3mol,故C錯誤;
D.二氧化硫中硫元素為+4價,而制備Na2S2O4中的硫元素化合價為+3價,所以反應(yīng)中二氧化硫被還原,故D正確;
故選C。
19.B
【詳解】
A..由濃硫酸中+6價硫具有強氧化性可知,焦硫酸中+6價硫也具有強氧化性,A正確;
B.Na2S2O7可寫成Na2SO4·SO3,溶于水后SO3和水反應(yīng)生成硫酸,溶液顯酸性,B錯誤;
C.假設(shè)濃硫酸的質(zhì)量為100 g,則H2SO4的質(zhì)量為100 g×98%=98 g,H2O的質(zhì)量為100 g-98 g=2 g,則H2SO4的物質(zhì)的量為=1 mol,H2O的物質(zhì)的量為=mol,故98%的H2SO4可表示為H2SO4?H2O,如果把H2SO4表示為SO3·H2O,則98%的濃硫酸也可表示為SO3?H2O,C正確;
D.焦硫酸與水反應(yīng)可表示為H2SO4·SO3+H2O=2H2SO4,D正確;
答案選B。
20.C
【分析】
反應(yīng)Ⅰ中發(fā)生的反應(yīng)為3NaClO3+4SO2+3H2O═2ClO2+Na2SO4+3H2SO4+NaCl,然后向溶液中加入NaOH溶液、H2O2,根據(jù)流程圖知,反應(yīng)Ⅱ中生成NaClO2,則ClO2作氧化劑,H2O2作還原劑生成氧氣,根據(jù)原子守恒、轉(zhuǎn)移電子守恒知,反應(yīng)Ⅱ為2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+O2↑+2H2O,然后從溶液中蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得到產(chǎn)品NaClO2。
【詳解】
A.反應(yīng)II中ClO2轉(zhuǎn)化為NaClO2,Cl元素化合價由+4價變?yōu)?3價,則ClO2是氧化劑,H2O2作還原劑生成氧氣,故A正確;
B.反應(yīng)過程中涉及硫酸、硫酸鈉和氯化鈉,所以產(chǎn)品中也可能含、Cl-,故B正確;
C.NaClO2能氧化有色物質(zhì)而體現(xiàn)漂白性,SO2和有色物質(zhì)發(fā)生化合反應(yīng)生成無色物質(zhì),所以二者漂白原理不同,故C錯誤;
D.從溶液中獲取晶體蒸發(fā)結(jié)晶在蒸發(fā)皿中進(jìn)行,故D正確;
故選C。
21.飽和食鹽水 水浴加熱 Cl2+2OH?=ClO?+Cl?+H2O 避免生成NaClO3 吸收尾氣(Cl2) AC 過濾 少量(冷)水洗滌 紫 小于
【分析】
本實驗?zāi)康氖侵苽銴ClO3和NaClO,并探究其氧化還原性質(zhì);首先利用濃鹽酸和MnO2粉末共熱制取氯氣,生成的氯氣中混有HCl氣體,可在裝置a中盛放飽和食鹽水中將HCl氣體除去;之后氯氣與KOH溶液在水浴加熱的條件發(fā)生反應(yīng)制備KClO3,再與NaOH溶液在冰水浴中反應(yīng)制備NaClO;氯氣有毒會污染空氣,所以需要d裝置吸收未反應(yīng)的氯氣。
【詳解】
(1) a中盛放飽和食鹽水除去氯氣中混有的HCl氣體;
(2)根據(jù)裝置圖可知盛有KOH溶液的試管放在盛有水的大燒杯中加熱,該加熱方式為水浴加熱;c中氯氣在NaOH溶液中發(fā)生歧化反應(yīng)生成氯化鈉和次氯酸鈉,結(jié)合元素守恒可得離子方程式為Cl2+2OHˉ=ClOˉ+Clˉ+H2O;根據(jù)氯氣與KOH溶液的反應(yīng)可知,加熱條件下氯氣可以和強堿溶液反應(yīng)生成氯酸鹽,所以冰水浴的目的是避免生成NaClO3;
(3)氯氣有毒,所以d裝置的作用是吸收尾氣(Cl2);
A.Na2S可以將氯氣還原成氯離子,可以吸收氯氣,故A可選;
B.氯氣在NaCl溶液中溶解度很小,無法吸收氯氣,故B不可選;
C.氯氣可以Ca(OH)2或濁液反應(yīng)生成氯化鈣和次氯酸鈣,故C可選;
D.氯氣與硫酸不反應(yīng),且硫酸溶液中存在大量氫離子會降低氯氣的溶解度,故D不可選;
綜上所述可選用試劑AC;
(4)b中試管為KClO3和KCl的混合溶液,KClO3的溶解度受溫度影響更大,所以將試管b中混合溶液冷卻結(jié)晶、過濾、少量(冷)水洗滌、干燥,得到KClO3晶體;
(5)1號試管溶液顏色不變,2號試管溶液變?yōu)樽厣?,說明1號試管中氯酸鉀沒有將碘離子氧化,2號試管中次氯酸鈉將碘離子氧化成碘單質(zhì),即該條件下KClO3的氧化能力小于NaClO;碘單質(zhì)更易溶于CCl4,所以加入CCl4振蕩,靜置后CCl4層顯紫色。
22.Na2SO3 + H2SO4 = Na2SO4 + SO2↑ + H2O 2OH- +?SO2?= SO+ H2O 打開彈簧夾,通入氮氣,排凈裝置空氣,關(guān)閉彈簧夾 取少量滴加H2O2溶液前的B中溶液于試管中,加熱,將氣體通入品紅溶液中,品紅溶液褪色 H2O2>Br>SO2
【詳解】
(1) 在A中濃硫酸與Na2SO3發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)產(chǎn)生SO2氣體,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是Na2SO3 + H2SO4 = Na2SO4 + SO2↑ + H2O;實驗室中常常利用氫氧化鈉溶液吸收SO2的離子方式:2OH- + SO2 = SO+ H2O;
(2)①由于在裝置中含有空氣,空氣中的氧氣和SO2在溶液中也會發(fā)生反應(yīng)將其氧化,所以乙同學(xué)認(rèn)為不能得出此結(jié)論,認(rèn)為在滴加濃硫酸之前應(yīng)增加一步操作,該操作是打開彈簧夾,通入N2,待排凈裝置內(nèi)空氣后,關(guān)閉彈簧夾;
(3)由于H2SO3不穩(wěn)定,受熱容易分解產(chǎn)生有漂白性的SO2,所以為驗證觀點2,應(yīng)進(jìn)行的實驗操作及現(xiàn)象是取少量滴加H2O2溶液前的B中溶液于試管中,加熱,將氣體通入品紅溶液中,品紅溶液褪色;
(4)物質(zhì)在發(fā)生氧化還原反應(yīng)中氧化性強的可以把氧化性弱的制取出來,所以通過上述全部實驗,得出結(jié)論:H2O2、SO2、Br2氧化性由強到弱的順序是H2O2>Br2>SO2。
23.D 過高,的氧化性不足,反應(yīng)慢不利于生成; 過低,與反應(yīng)產(chǎn)生大量 反應(yīng)液褪色 AB e f I c 滴定搖動錐形瓶時,過量被空氣氧化成(或含有雜質(zhì)) (紫外)分光光度計
【分析】
海帶灰浸取液中含碘離子,在酸性條件下被過氧化氫氧化為碘單質(zhì),從水溶液中分離碘可采用乙醚萃取、經(jīng)分液后得到有機層,蒸餾碘的乙醚溶液,得到碘單質(zhì),乙醚易燃,故實驗過程要避免明火,碘單質(zhì)在酸性條件下為氧化為碘酸根、反應(yīng)過程中存在副反應(yīng)生成氯氣,經(jīng)過逐氯,冷卻結(jié)晶、過濾得到,過濾得到,經(jīng)熱水溶解、中和后得到 ,利用碘酸鉀的溶解度隨溫度升高增幅較大、采用冷卻結(jié)晶、過濾得到碘酸鉀。難溶于乙醇、濾液中的碘酸鉀可通過加酒精而析出,能提高產(chǎn)量。
【詳解】
(1)步驟③要蒸餾碘的乙醚溶液,已知乙醚沸點,易燃,故蒸餾時要避免明火、采用水浴加熱能使混合物受熱均勻、溫度易于控制,能順利蒸餾出乙醚、收集裝置能避免乙醚揮發(fā)到空氣中、且能進(jìn)行尾氣處理,則最適合的裝置圖為D。
(2) 已知氯酸根能將碘單質(zhì)氧化為碘酸根離子,反應(yīng)的方程式為,還原產(chǎn)物氯離子在酸性條件下能和氯酸根發(fā)生歸中反應(yīng)生成氯氣:,則步驟④需加硝酸酸化至, 過高或過低將導(dǎo)致產(chǎn)率降低,原因是:過高,的氧化性不足,反應(yīng)慢不利于生成; 過低,與反應(yīng)產(chǎn)生大量;碘水呈棕黃色,氯氣在加熱條件下難溶于酸性溶液中,則,用帶磁力攪拌的電熱套控溫加熱反應(yīng)過程中,溶液顏色逐漸變淺,判斷氧化反應(yīng)已完全的方法是反應(yīng)液褪色。
(3) A.氯氣在水中的溶解度隨溫度升高而降低、氯氣具有氧化性,能氧化KI,但氧化產(chǎn)物可以為碘、碘酸鉀等,會引入新雜質(zhì),故A不正確;
B.呈酸性,加入燒堿發(fā)生中和反應(yīng)得到步驟呈中性,pH大于8.2時酚酞變淺紅色,則堿已過量,故B不正確;
C.因為緩慢冷卻時間較長會得到較大顆粒晶體,便于抽濾,急速冷卻得到的晶體顆粒較小,故C正確;
D.已知在水中的溶解度:為,為;難溶于乙醇。
步驟⑧后,往濾液中加入一定量乙醇,能析出碘酸鉀晶體,再次抽濾,可提高產(chǎn)品收率,故D正確;
說法不正確的是AB。
(4) 用乙醚萃取的水層的振蕩操作是:選用經(jīng)過檢驗是步漏液的分液漏斗,往分液漏斗中轉(zhuǎn)移溶液,右手壓住玻璃塞、左手握住旋塞、將分液漏斗倒轉(zhuǎn)過來,用力振蕩,將下部支管斜向上方即尖嘴朝上(倒轉(zhuǎn)),旋開旋塞放氣,重復(fù)幾次步驟,則②用乙醚萃取的合理的操作順序為:e→f→i→c→分液,保留上層。
(5) 用碘量法測定產(chǎn)品的純度,反應(yīng)原理為:和,則得到關(guān)系式: ,現(xiàn)在測得產(chǎn)品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為,又知滴定操作無誤,則實驗過程中有其它途徑生成了碘單質(zhì)或有其它能消耗硫代硫酸鈉的雜質(zhì)存在,原因可能是滴定搖動錐形瓶時,過量被空氣氧化成(或含有雜質(zhì))。
(6)已知的乙醚溶液在紫外光區(qū)有強烈吸收,可與標(biāo)準(zhǔn)溶液系列進(jìn)行。可用比色定量分析法測定產(chǎn)品的純度,需要用到的關(guān)鍵設(shè)備是(紫外)分光光度計。
24.25.0 g 偏低 溶液由黃色變淺綠色(或黃色變淺) CuCl KCl固體 負(fù)極 指針偏轉(zhuǎn) 濃度 BaCl2固體(或其他合理答案)
【詳解】
(1)在100 mL 1 mol/LCuSO4溶液中含有溶質(zhì)CuSO4的物質(zhì)的量n(CuSO4)=1 mol/L×0.1 L=0.1 mol,根據(jù)Cu元素守恒,可知需CuSO4·5H2O的質(zhì)量m(CuSO4·5H2O)=0.1 mol×250 g/mol=25.0 g;
若在配制溶液定容時仰視刻度線,則容量瓶中凹液面最低處高于刻度線,溶液體積偏大,由于溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變,根據(jù)物質(zhì)的量濃度定義式可知配制的溶液的濃度偏低;
(2)向KHSO3溶液中加入CuSO4溶液,溶液顯藍(lán)色,無其它明顯變化,然后加入KCl固體,反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀和無色氣體,Cu2+得到電子被還原為Cu+,Cu+與溶液中的Cl-結(jié)合白色沉淀是CuCl,則失去電子被氧化為,同時產(chǎn)生H+,H+與溶液中的反應(yīng)產(chǎn)生SO2氣體。SO2具有還原性,與FeCl3溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng),產(chǎn)生H2SO4、HCl、FeCl2,使溶液由紅色變?yōu)闇\綠色,該反應(yīng)的離子方程式為:;
(3)根據(jù)(2)分析可知生成的白色沉淀是CuCl,則生成該沉淀和無色氣體的離子方程式為:;
(4)若是由于外加Cl-導(dǎo)致Cu+的還原性弱于,可根據(jù)如圖裝置驗證:當(dāng)一段時間后指針歸零后,向U型管右管添加加入KCl固體,此時溶液中Cl-濃度增大,若a為負(fù)極,電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),同時看到左側(cè)電極有氣體產(chǎn)生,右側(cè)電極附近有白色沉淀產(chǎn)生,就可證實其推測;
(5)基于(4)實驗,乙同學(xué)得出進(jìn)一步猜想:物質(zhì)的氧化性和還原性與物質(zhì)的濃度有關(guān)。
若反應(yīng)產(chǎn)生,則反應(yīng)后向左側(cè)溶液中加入含有Ba2+的物質(zhì),應(yīng)該產(chǎn)生BaSO4白色沉淀,而與Ba2+不能發(fā)生反應(yīng)。故該同學(xué)用圖3裝置再次進(jìn)行實驗,以豐富驗證該猜想的證據(jù)。與(4)實驗對比,不同的操作是可以向U型管左管添加BaCl2固體。
25.飽和食鹽水 除去 無法確定是 排除的干擾
【分析】
A在高錳酸鉀和濃鹽酸反應(yīng)生成氯氣,B中盛放飽和食鹽水除去氯氣中的氯化氫,C中氯氣、氫氧化鐵、氫氧化鉀反應(yīng)生成,D中氫氧化鈉吸收氯氣。
【詳解】
(1)②A中生成的氯氣中含有氯化氫,B中盛放飽和食鹽水除去氯氣中的氯化氫;
③C中氯氣、氫氧化鐵、氫氧化鉀反應(yīng)生成、氯化鉀,反應(yīng)的化學(xué)方程式是,此外C中和氫氧化鉀反應(yīng)生成氯化鉀和次氯酸鉀,反應(yīng)的離子方程式是;
(2)①由方案Ⅰ中溶液變紅是由于Fe3+與SCN-反應(yīng)生成Fe(SCN)3,反應(yīng)的離子方程式是;根據(jù)題意,在酸性或中性溶液中快速產(chǎn)生,自身被還原為Fe3+,所以無法確定Fe3+是由將氧化所得。
②方案Ⅱ可證明氧化了,用溶液洗滌的目的是排除的干擾。

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