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2022屆高三化學(xué)一輪高考復(fù)習(xí)??碱}型16氧化還原反應(yīng)方程式配平
一、單選題(共14題)
1.處理含氰(CN-)廢水涉及以下反應(yīng),其中無毒的OCN-中碳元素為+4價。
CN-+OH-+Cl2→OCN-+Cl-+H2O(未配平) 反應(yīng)Ⅰ
2OCN-+4OH-+3Cl2=2CO2+N2+6Cl-+2H2O 反應(yīng)Ⅱ
下列說法中正確的是
A.反應(yīng)I中碳元素被還原
B.反應(yīng)II中CO2為氧化產(chǎn)物
C.處理過程中,每產(chǎn)生1 mol N2,消耗3 molCl2
D.處理I中CN-與Cl2按物質(zhì)的量比例1:1進(jìn)行反應(yīng)
2.高鐵酸鹽能夠有效地殺死水中的細(xì)菌,并且是一種優(yōu)良的無機(jī)凝絮劑,能夠除去水中懸浮物,被公認(rèn)為優(yōu)良的凈水劑。工業(yè)制備高鐵酸鉀(K2FeO4)的反應(yīng)離子方程式為Fe(OH)3+C1O﹣+OH﹣→FeO42﹣+C1﹣+H2O(未配平).下列有關(guān)說法不正確的是(?? )
A.FeO42﹣中鐵顯+6價
B.由上述反應(yīng)可知,F(xiàn)e(OH)3的氧化性強于FeO42﹣
C.上述反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為3:2
D.當(dāng)反應(yīng)生成0.3mol K2FeO4時,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0。9NA
3.黃鐵礦(FeS2)中-1價硫元素在酸性條件下可以與ClO3-發(fā)生反應(yīng),其離子方程式如下
_____ClO3-+_____ FeS2+_____H+= _____ClO2↑+ _____Fe3++ _____ SO42- + _____H2O(未配平):下列說法正確的是
A.ClO3-是氧化劑,F(xiàn)e3+是還原產(chǎn)物 B.ClO3-的氧化性強于Fe3+
C.生成lmol SO42-時,轉(zhuǎn)移7mol 電子 D.向反應(yīng)后的溶液加KSCN 溶液,可觀察到有紅色沉淀產(chǎn)生
4.ClO2是一種消毒殺菌效率高、二次污染小的水處理劑。實驗室可通過以下反應(yīng)制得ClO2:KClO3+H2C2O4+H2SO4ClO2↑+K2SO4+CO2↑+H2O(未配平)。下列說法正確的是( )
①KClO3在反應(yīng)中得到電子 ②ClO2是氧化產(chǎn)物?、跦2C2O4在反應(yīng)中被氧化?、? molKClO3參加反應(yīng)有2 mol電子轉(zhuǎn)移
A.①② B.②③ C.①③ D.②④
5.向含有Mn2+的酸性溶液中滴加過二硫酸鉀(K2S2O8)溶液,發(fā)生如下反應(yīng)(未配平,不考慮滴加后溶液體積變化):Mn2++S2O82﹣+H2O→MnO4﹣+SO42﹣+H+,下列說法正確的是( )
A.反應(yīng)后溶液的酸性減弱
B.該反應(yīng)中起氧化作用的是Mn2+
C.有1mol還原劑參加反應(yīng)時,轉(zhuǎn)移5mol電子
D.用過二硫酸鉀(K2S2O8)溶液檢驗Mn2+存在的實驗現(xiàn)象是溶液紫紅色消失
6.對氧化還原反應(yīng):(未配平)的敘述正確的是:
A.若,則每生成1molCuI轉(zhuǎn)移6mol電子
B.若,則每生成1molCuI轉(zhuǎn)移12mol電子
C.CuI既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物
D.HI只體現(xiàn)了還原性
7.處理含氰廢水可以用以下兩種方法:
Ⅰ:(未配平),其中A為參與大氣循環(huán)的氣體
Ⅱ:①(未配平)
②下列說法正確的是( )
A.和的電子式分別為
B.方法Ⅰ中,每生成,轉(zhuǎn)移個電子
C.方法Ⅱ中,是反應(yīng)②的氧化產(chǎn)物
D.方法Ⅱ的反應(yīng)①中,與的物質(zhì)的量之比為1∶1
8.已知:Ⅰ.高錳酸鉀在不同條件下發(fā)生的反應(yīng)如下:
+5e?+8H+Mn2++4H2O
+3e?+2H2OMnO2↓+ 4OH?
+e? (溶液呈綠色)
Ⅱ.在下列反應(yīng)中,產(chǎn)物K2SO4和S的物質(zhì)的量之比為3∶2
_______KMnO4+_______K2S+______ _______K2MnO4 +_______K2SO4+_______S↓+_______
下列說法不正確的是
A.高錳酸根離子被還原的產(chǎn)物受溶液酸堿性的影響
B.化學(xué)方程式中反應(yīng)物缺項為H2SO4,配平后系數(shù)為12
C.化學(xué)方程式中產(chǎn)物缺項為H2O,配平后系數(shù)為12
D.用石墨電極電解中性高錳酸鉀溶液,在陰極可以得到MnO2
9.將氯氣通入70℃的氫氧化鈉水溶液中,能同時發(fā)生兩個自身氧化還原反應(yīng)(未配平):NaOH+Cl2→NaCl+NaClO+H2O,反應(yīng)完成后測得溶液中NaClO與NaClO3的數(shù)目之比為5:2,則該溶液中NaCl與NaClO的數(shù)目之比為
A.3:1 B.2:1 C.15:2 D.1:1
10.ClO2和亞氯酸鈉(NaClO2)都是廣泛使用的漂白劑、消毒劑。高濃度 ClO2氣體易發(fā)生爆炸,在生產(chǎn)、使用時需用其他氣體進(jìn)行稀釋。某工廠生產(chǎn) ClO2和NaClO2的工藝流程為∶
ClO2發(fā)生器中反應(yīng)為(未配平),下列關(guān)于 NaClO2生產(chǎn)流程的相關(guān)說法,不正確的是
A.工業(yè)上將 ClO2制成 NaClO2固體,便于貯存和運輸
B.“操作 A”包括過濾、洗滌、干燥
C.吸收器中生成NaClO2的離子方程式為∶
D.生產(chǎn)時向 ClO2發(fā)生器中通入空氣,可避免發(fā)生危險
11.已知在堿性溶液中可發(fā)生如下反應(yīng):Fe(OH)3+ClO-+OH-→FeO42-+Cl-+H2O(未配平)。則有關(guān)敘述不正確的是
A.FeO42-中Fe的化合價是+6價
B.每產(chǎn)生1molCl-,轉(zhuǎn)移2mol電子
C.反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2:3
D.FeO42-具有強氧化性,一般其還原產(chǎn)物為Fe3+,可用作新型自來水消毒劑和凈水劑
12.NH4NO3 溶液受熱可發(fā)生分解反應(yīng):NH4NO3N2↑+HNO3+H2O(未配平)。用 NA 表示阿伏加德羅數(shù)的值,下列說法正確的是
A.分解時每生成 2.24 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)N2,轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為 0.6NA
B.2.8 g N2 中含有共用電子對的數(shù)目為 0.3NA
C.56 g Fe 與足量稀硝酸反應(yīng)生成 NO2 分子的數(shù)目為 3NA
D.0.1 mol·L-1 NH4NO3 溶液中,NH4+的數(shù)目小于 0.1NA
13.把圖2中的物質(zhì)補充到圖1中,可得到一個完整的氧化還原型離子方程式(未配平)。
對該氧化還原反應(yīng)型離子方程式,說法不正確的是( )
A.IO4-作氧化劑具有氧化性
B.氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為5∶2
C.若有2molMn2+參加反應(yīng)時則轉(zhuǎn)移10mol電子
D.氧化性:MnO4->IO4-
14.高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種既能殺菌、消毒、又能絮凝凈水的水處理劑,工業(yè)制備高鐵酸鉀的離子方程式為Fe(OH)3+C1O-+OH-→FeO42-+C1- + H2O(未配平)。
下列有關(guān)說法不正確的是
A.高鐵酸鉀中鐵顯+6價
B.由上述反應(yīng)可知,F(xiàn)e(OH)3的氧化性強于FeO42-
C.上述反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為3:2
D.K2FeO4處理水時,生成的Fe3+水解形成Fe(OH)3膠體,能吸附水中的懸浮雜質(zhì)
二、填空題(共7題)
15.酸性KMnO4、H2O2在生活、衛(wèi)生醫(yī)療中常用作消毒劑,其中H2O2還可用于漂白,是化學(xué)實驗室里必備的重要氧化試劑。高錳酸鉀造成的污漬可用還原性的草酸(H2C2O4)去除,F(xiàn)e(NO3)3也是重要的氧化試劑,下面是對這三種氧化劑性質(zhì)的探究。
(1)某同學(xué)向浸泡銅片的稀鹽酸中加入H2O2后,銅片溶解,寫出該反應(yīng)的離子方程式____________________,氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為_______。
(2)取300 mL 0.2 mol·L-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,則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是_____ mol。
(3)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\綠色的原因是_________________(用文字表達(dá)),又變?yōu)樽攸S色的離子方程式是_____________________。?
(4)測定KMnO4樣品的純度可用標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液進(jìn)行滴定,取0.474 g KMnO4樣品溶解酸化后,用0.100 mol·L-1標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液進(jìn)行滴定,標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液應(yīng)盛裝在___(填“酸式”或“堿式”)滴定管中。配平上述反應(yīng)的離子方程式:___MnO4-+___S2O32-+____H+=____Mn2++_____SO42-+____H2O,實驗中,滴定至終點時消耗Na2S2O3溶液12.00 mL,則該樣品中KMnO4的物質(zhì)的量是_____。
16.按照要求填空。
(1)下列各物質(zhì)所含原子數(shù)按照由大到小的順序排列為(填序號)__________________。
①0.5molCO2 ②標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4L氦氣 ③4℃時,18mL水 ④0.2molH2SO4
(2)在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為28%的KOH水溶液中,OH-與H2O的個數(shù)之比為__________。
(3)僅用H2SO4、HNO3、CH3COOH與NaOH、Ba(OH)2、Cu(OH)2在水溶液中進(jìn)行反應(yīng),符合離子方程式H++OH—=H2O的反應(yīng)有__________個。
(4)工業(yè)上用氯氣和硝酸鐵在燒堿溶液中可以制備凈水劑高鐵酸鈉,試補充完整化學(xué)反應(yīng)方程式并配平Fe(NO3)3+Cl2+NaOH——________________________________________。
(5)將mg鐵粉與含有H2SO4的CuSO4溶液完全反應(yīng),鐵粉全部溶解,并得到mg銅,則參加反應(yīng)的H2SO4與CuSO4的物質(zhì)的量之比為_____________。
(6)一定條件下,下列物質(zhì)可以通過化合反應(yīng)制得的有(寫序號)______________________。
①小蘇打 ②硫酸鋁 ③氯化亞鐵 ④磁性氧化鐵 ⑤銅綠(堿式碳酸銅) ⑥氫氧化鐵
(7)現(xiàn)有鎂鋁合金10.2g,將其置于500mL4mol/L的鹽酸中充分反應(yīng)后無金屬剩余,若向反應(yīng)后的溶液中加入1000mL燒堿溶液,使得沉淀達(dá)到最大值,則加入的燒堿的物質(zhì)的量濃度為____mol/L。
(8)某常見的氮的氧化物和一氧化碳在催化劑的作用下充分反應(yīng),生成氮氣和二氧化碳。若測得生成的氮氣和二氧化碳的物質(zhì)的量之比為1:2,則該氮的氧化物的化學(xué)式為_____________。
(9)鋅與很稀的硝酸反應(yīng)生成硝酸鋅、硝酸銨和水,當(dāng)生成amol硝酸鋅時,被還原的硝酸的物質(zhì)的量為______________________mol。
(10)將一定量的鋅與100mL18.5mol/L濃硫酸充分反應(yīng)后,鋅完全溶解,同時生成16.8升標(biāo)況氣體,將反應(yīng)后的溶液稀釋到1L,測得溶液中c(H+)=1mol/L,則氣體中SO2為________________mol。
17.KAl(SO4)2·12H2O(明礬)是一種復(fù)鹽,在造紙等方面應(yīng)用廣泛。實驗室中,采用廢易拉罐(主要成分為Al,含有少量的Fe、Mg雜質(zhì))制備明礬的過程如下圖所示。
回答下列問題:
(1)為盡量少引入雜質(zhì),試劑①應(yīng)選用NaOH溶液,若選用H2SO4溶液,其后果是_________。
(2)易拉罐溶解過程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________;濾液A中的某種離子與NH4+,HCO3-均能反應(yīng)生成沉淀B,該離子與NH4+反應(yīng)的離子方程式為___________。
(3)Al(OH)3在水中存在兩種電離方式,其中:Al(OH)3(aq)AlO2-+H+(aq)+H2O(l) Ka=2.0×10-13(25℃),則25℃時Al(OH)3與NaOH溶液反應(yīng)的平衡常數(shù)K=________________(列出含Kw、Ka的表達(dá)式并計算)
(4)明礬與硫磺焙燒時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:KAl(SO4)2·12H2O+SK2SO4+Al2O3+SO2↑+H2O(未配平),配平后的化學(xué)計量數(shù)依次為____________;每生成67.2L標(biāo)準(zhǔn)狀況下的SO2,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為________;焙燒產(chǎn)生的SO2經(jīng)催化氧化、吸收等過程可制得硫酸,若SO2催化氧化時的轉(zhuǎn)化率為96.0%,則理論上用該法生成硫酸時硫元素的總轉(zhuǎn)化率為__________。
18.分磷單質(zhì)及其化合物有廣泛應(yīng)用。
(1)三聚磷酸可視為三個磷酸分子之間脫去兩個水分子的產(chǎn)物,三聚磷酸鈉(俗稱“磷酸五鈉”)是常用的水處理劑,其化學(xué)式為___________________。
(2)次磷酸鈉(NaH2PO2)可用于化學(xué)鍍鎳。
①NaH2PO2中P元素的化合價為____________。
②化學(xué)鍍鎳的溶液中含有Ni2+和H2PO,在酸性條件下發(fā)生下述反應(yīng),請配平:
Ni2++_______H2PO+_______=_______Ni++_______H2PO+_______
(3)磷酸鈣與焦炭、石英砂混合,在電爐中加熱到1 500 ℃生成白磷,反應(yīng)為
2Ca3(PO4)2+6SiO26CaSiO3+P4O10
10C+P4O10P4+10CO
若反應(yīng)生成31 g P4,則反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為____________(用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)。
19.(化學(xué)—選修5:有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ))
I、某實驗小組為探究ClO-、I2、SO42-在酸性條件下的氧化性強弱,設(shè)計實驗如下:
實驗①:在淀粉碘化鉀溶液中加入少量次氯酸鈉溶液,并加入適當(dāng)過量稀硫酸,溶液立即變藍(lán);
實驗②:向?qū)嶒灑俚娜芤褐屑尤?00 mL 0.5 mol/L的Na2SO3溶液,藍(lán)色恰好完全退去。
(1)寫出實驗①中反應(yīng)的離子方程式:_____________________。
(2)實驗②的化學(xué)反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為_______________。
(3)以上實驗說明:在上述條件下ClO-、I2、SO42-的氧化性由弱到強的順序是___________________。
II、H2O2既有氧化性又有還原性,在+2價的錳鹽或+3價的鉻鹽等催化下,會發(fā)生自身氧化還原反應(yīng),生成H2O和O2。完成并配平以下離子方程式:
①反應(yīng)中的氧化劑是______________;被氧化的元素是____________。
②若化學(xué)方程式中KMnO4、H2O2的系數(shù)分別是2和7,也能配平這個方程式,但此時H2O2除了跟KMnO4反應(yīng)外,還發(fā)生的反應(yīng)是(用化學(xué)方程式表示)___________________。
20.磷化鋁(A1P)和磷化氫(PH3)都是糧食儲備常用的高效熏蒸殺蟲劑。
(1)A1P遇水蒸氣會發(fā)生反應(yīng)放出PH3氣體,該反應(yīng)的另一種產(chǎn)物的化學(xué)式為__________。
(2)PH3具有強還取性,能與CuSO4溶液反應(yīng),配平該反應(yīng)的化學(xué)方程式:_________
□CuSO4+□PH3+□H2O=□Cu3P↓+□H3PO4+□H2SO4
(3)工業(yè)制備PH3的流程如圖所示。
①黃磷和燒堿溶液反應(yīng)的化學(xué)方式為___________,次磷酸屬于______(填“一”“二”或“三”)元酸。
②若起始時有1 mol P4參加反應(yīng),則整個工業(yè)流程中共生成_____mol PH3。(不考慮產(chǎn)物的損失)
21.鐵、鈷(Co)、鎳(Ni)是同族元素,主要化合價均為+2、+3價,都是較活潑的金屬,它們的化合物在工業(yè)上有重要的應(yīng)用.
(1)配制FeSO4溶液時,需加入稀硫酸,其目的是_________________________
(2)寫出CoCl2與氯水反應(yīng)的化學(xué)方程式______________________________
(3) Co2+和Fe3+均可與KSCN溶液發(fā)生相似的反應(yīng),向CoCl2溶液中加入KSCN溶液,生成某種藍(lán)色離子,該離子中鈷元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為20%。則該離子的化學(xué)式為__________________。?
(4)碳酸鎳可用于電鍍、陶瓷器著色等。鎳礦渣中鎳元素的主要存在形式是Ni(OH)2和NiS,從鎳礦渣出發(fā)制備碳酸鎳的反應(yīng)如下:
先向鎳礦渣中加入稀硫酸和NaClO3浸取出Ni2+,反應(yīng)的離子方程式有①_____________________②NiS+ ClO3-+H+-Ni2++S+Cl-+H2O(未配平),此反應(yīng)中還原產(chǎn)物與氧化產(chǎn)物的物質(zhì)的量比為_________。再加入Na2CO3溶液沉鎳,即制得碳酸鎳,檢驗Ni2+是否沉淀完全的方法_____________________________________
參考答案
1.D
【分析】
反應(yīng)Ⅰ配平后的方程式為:CN-+2OH-+Cl2=OCN-+2Cl-+H2O,反應(yīng)Ⅱ為:2OCN-+4OH-+3Cl2=2CO2+N2+6Cl-+2H2O,反應(yīng)過程的總反應(yīng)為:2CN-+8OH-+5Cl2=10Cl-+4H2O+2CO2+N2,結(jié)合氧化還原反應(yīng)的規(guī)律分析可得結(jié)論。
【詳解】
A.在反應(yīng)Ⅰ中碳元素的化合價由CN-中的+2變?yōu)镺CN-中的+4,化合價升高,被氧化,故A錯誤;
B.在反應(yīng)II中,OCN-中碳元素的化合價為+4,生成物中二氧化碳的化合價也是+4,碳元素化合價反應(yīng)前后沒有發(fā)生變化,二氧化碳既不是氧化產(chǎn)物,也不是還原產(chǎn)物,故B錯誤;
C.由上述分析可得處理過程的總反應(yīng)為:2CN-+8OH-+5Cl2=10Cl-+4H2O+2CO2+N2,根據(jù)反應(yīng)方程式可知:每產(chǎn)生1 mol N2,消耗5 molCl2,故C錯誤;
D.將反應(yīng)Ⅰ配平后的方程式為:CN-+2OH-+Cl2=OCN-+2Cl-+H2O,根據(jù)方程式可知CN-與Cl2按物質(zhì)的量比例1:1進(jìn)行反應(yīng),故D正確;
答案選D。
2.B
【解析】
【詳解】
A.根據(jù)化合價法則,高鐵酸鉀中鐵顯+6 價,A正確;
B.Fe(OH)3 →FeO42﹣,鐵元素化合價由+3價升高到+6價,發(fā)生氧化反應(yīng),F(xiàn)e(OH)3做還原劑,具有還原性;FeO42﹣是氧化產(chǎn)物,具有氧化性,因此,F(xiàn)e(OH)3的還原性強于FeO42﹣,B錯誤;
C.2Fe(OH)3+3C1O-+4OH-=2FeO42-+3C1-+5H2O上述反應(yīng)中氧化劑C1O和還原劑Fe(OH)3的物質(zhì)的量之比為3︰2;C正確;
D.2Fe(OH)3+3C1O-+4OH-=2FeO42-+3C1-+5H2O反應(yīng)可知,反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子6e-;根據(jù)2FeO42----6e-的關(guān)系可知,當(dāng)反應(yīng)生成0.3mol K2FeO4時,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.9NA,D正確;
綜上所述,本題選B。
3.B
【解析】A. 反應(yīng)中Cl元素化合價從+5價降低到+4價,得到1個電子,ClO3-是氧化劑,鐵元素化合價從+2價升高到+3價,失去1個電子,F(xiàn)e3+是氧化產(chǎn)物,A錯誤;B. 氧化劑的氧化性強于氧化產(chǎn)物的氧化性,則ClO3-的氧化性強于Fe3+,B正確;C. S元素化合價從-1價升高到+6價,失去7個電子,即消耗1mol FeS2生成2mol硫酸根,轉(zhuǎn)移15mol電子,所以生成lmol SO42-時,轉(zhuǎn)移7.5mol電子,C錯誤;D. 向反應(yīng)后的溶液加KSCN溶液,可觀察到溶液顯紅色,鐵離子與KSCN反應(yīng)生成的不是紅色沉淀,D錯誤,答案選B。
點睛:明確解題方法和思路、理解概念抓實質(zhì),解題應(yīng)用靠特征,即從氧化還原反應(yīng)的實質(zhì)——電子轉(zhuǎn)移,去分析理解有關(guān)的概念,而在實際解題過程中,應(yīng)從分析元素化合價變化這一氧化還原反應(yīng)的特征入手。本題中需要注意的是反應(yīng)中失去電子的元素是兩種,即S和Fe,尤其是選項C中電子轉(zhuǎn)移計算時容易忽視亞鐵離子也失去電子,為易錯點。
4.C
【解析】
①KClO3中Cl元素的化合價由+5價降低為+4價,所以氯酸鉀得電子為氧化劑,故①正確;②Cl元素的化合價由+5價降低為+4價,所以氯酸鉀對應(yīng)的產(chǎn)物ClO2是還原產(chǎn)物,故②錯誤;③H2C2O4為還原劑,在反應(yīng)中被氧化,故③正確;④1molKClO3參加反應(yīng)有1mol×(5-4)=1mol,故④錯誤;故選C。
5.C
【解析】A.Mn2++S2O82﹣+H2O→MnO4﹣+SO42﹣+H+,該反應(yīng)中生成氫離子,氫離子濃度增大,溶液酸性增強,A不正確;B.反應(yīng)中Mn元素的化合價升高,則Mn2+被氧化是還原劑,B錯誤;C.Mn的化合價從+2升高到+7,轉(zhuǎn)移5個電子,所以有1mol還原劑參加反應(yīng)時,轉(zhuǎn)移5mol電子,C正確;D.反應(yīng)生成MnO4﹣,溶液變?yōu)樽霞t色,即檢驗Mn2+存在的實驗現(xiàn)象是溶液由無色變?yōu)樽霞t色,D錯誤,答案選C。
6.A
【解析】
試題分析:A.對于氧化還原反應(yīng):,若時,配平化學(xué)方程式為: ,則每生成1molCuI轉(zhuǎn)移6mol電子,A正確;B.若,配平化學(xué)方程式為:,則每生成1molCuI轉(zhuǎn)移11mol電子,B錯誤;C.在這個反應(yīng)中Cu2+和IO3-中碘元素的化合價降低,CuI是還原產(chǎn)物,I2既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物,C錯誤;D.HI在這個反應(yīng)中體現(xiàn)出了還原性和酸性,D錯誤,答案選A。
考點:考查氧化還原反應(yīng)
7.D
【分析】
A、和的電子式未標(biāo)出多帶的電荷,故錯誤;
B、配平方程:,C由+2價變成+4價,N由-3價變成0價,或從Cl的角度來分析;
C、反應(yīng)中,CO2中碳元素的化合價不變;
D、根據(jù)得失電子守恒CN-與Cl2按物質(zhì)的量的比為1:1.
【詳解】
A、和的電子式應(yīng)該為:、,故A錯誤;
B、配平后:,氯從+1價變成-1價,因此每生成,轉(zhuǎn)移個電子,故B錯誤;
C、反應(yīng)中,碳的化合價沒有發(fā)生變化,因此,二氧化碳既不是氧化產(chǎn)物也不是還原產(chǎn)物,故C錯誤;
D、CN-+2OH-+Cl2→OCN-+2Cl-+H2O中碳由+2價變成+4價,氯氣中的氯元素由0價變成-1價,根據(jù)得失電子守恒CN-與Cl2按物質(zhì)的量為1:1,故D正確。
故選D。
【點睛】
易錯點B和C,考查氧化還原反應(yīng),注意從化合價的角度分析,CN-中碳是+2價,OCN-中碳是+4價,正確判斷反應(yīng)中各元素的化合價是做本題的關(guān)鍵。
8.B
【詳解】
A.根據(jù)信息,高錳酸鉀在不同條件下被還原的產(chǎn)物不同。在酸性溶液中生成Mn2+,在中性溶液中生成MnO2,在堿性溶液中生成MnO42-,故A說法正確;
B.根據(jù)產(chǎn)物K2MnO4知,反應(yīng)在堿性條件下進(jìn)行,故反應(yīng)物缺項不可能是H2SO4,故B說法錯誤;
C.反應(yīng)物缺項為KOH,產(chǎn)物缺項為H2O,方程式配平得28KMnO4+5K2S+24KOH28K2MnO4+3K2SO4+2S↓+12H2O,故C說法正確;
D.根據(jù)電解原理,陰極上是得到電子,化合價降低,因此是電解中性高錳酸鉀,電極反應(yīng)式為MnO4-+3e-+2H2O=MnO2+4OH-,故D說法正確。
9.A
【詳解】
反應(yīng)中注意氯元素的化合價變化,假設(shè)溶液中NaClO與NaClO3的物質(zhì)的量分別為5 mol、2 mol,根據(jù)電子注意守恒可知NaCl的物質(zhì)的量n(NaCl)=5 mol×1+2 mol×(5-0)=15 mol,則該溶液中NaCl與NaClO的數(shù)目之比為15 mol:5 mol=3:1,故合理選項是A。
10.C
【詳解】
A.高濃度 ClO2氣體易發(fā)生爆炸,說明其性質(zhì)不穩(wěn)定,而NaClO2固體性質(zhì)穩(wěn)定;因此工業(yè)上將 ClO2制成 NaClO2固體,便于貯存和運輸,故A正確;
B.從NaClO2溶液中得到固體NaClO2,可以采用蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶,過濾、洗滌干燥等操作,故B正確;
C.根據(jù)流程可知,該反應(yīng)是在堿性環(huán)境下進(jìn)行的,不能生成氫離子,正確的離子方程式為:,故C錯誤;
D.高濃度 ClO2氣體易發(fā)生爆炸,在生產(chǎn)、使用時需用其他氣體進(jìn)行稀釋;據(jù)此可知生產(chǎn)時向 ClO2發(fā)生器中通入空氣,可避免發(fā)生危險,故D正確;
故選C。
11.C
【詳解】
配平后的方程式為:2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O。A.根據(jù)化合價的代數(shù)和等于電荷數(shù),O為-2價,則FeO42-中Fe的化合價是+6價,故A正確;B.反應(yīng)中Cl的化合價從+1價降低到-1價,則每產(chǎn)生1molCl-,轉(zhuǎn)移2mol電子,故B正確;C.Fe元素的化合價變化3價,Cl元素的化合價變化2價,則反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為3:2,故C錯誤;D.FeO42-具有強氧化性能殺菌消毒,一般其還原產(chǎn)物為Fe3+,可用作新型自來水消毒劑和凈水劑,故D正確;故選C。
12.B
【詳解】
A.5NH4NO34N2↑+2HNO3+9H2O轉(zhuǎn)移的電子為20個,標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24 LN2為0.1mol,則轉(zhuǎn)移電子為0.1mol×=0.5mol,故A錯誤;
B.2.8 gN2的物質(zhì)的量為=0.1mol,含有共用電子對的數(shù)目為0.1 ×3×NA=0.3 NA,故B正確;
C.5.6 g Fe物質(zhì)的量為0.1mol,與足量稀硝酸反應(yīng)生成硝酸鐵和NO,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.3NA,則生成0.1mol NO,不能生成NO2,故C錯誤;
D.NH4NO3溶液的體積未知,NH4+發(fā)生水解,不能計算 0.1 mol/L NH4NO3溶液中的銨根離子數(shù)目,故D錯誤;
故選B。
【點睛】
本題的易錯點為A,要注意反應(yīng)方程式中-3價的N完全被氧化,+5價的N部分被還原。
13.D
【分析】
已知錳離子是反應(yīng)物,反應(yīng)后生成高錳酸根離子,則錳離子失電子作還原劑,含有碘元素的離子在反應(yīng)中作氧化劑,碘元素應(yīng)該得電子化合價降低,所以IO4-是反應(yīng)物,IO3-是生成物,根據(jù)元素守恒知,水是反應(yīng)物,該反應(yīng)方程式為:2Mn2++5IO4-+3H2O=2MnO4-+5IO3-+6H+,據(jù)此進(jìn)行解答。
【詳解】
根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律,該反應(yīng)方程式為:2 Mn2++5 IO4-+3H2O =2MnO4- + 5IO3-+6H+。
A.IO4-在反應(yīng)中得電子作氧化劑,故A正確;
B.氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為5∶2,故B正確;
C.若有2mol Mn2+參加反應(yīng),則轉(zhuǎn)移的電子為2mol×(7-2)=10mol,故C正確;
D.氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性;該反應(yīng)中氧化劑為IO4-,氧化產(chǎn)物為MnO4-,所以氧化性:MnO4-FeO42?,實際氧化性FeO42?>Fe(OH)3,B項錯誤;
C. Fe(OH)3+C1O-+OH-→FeO42-+C1- + H2O中,氯元素化合價由+1降低為?1價,C1O?是氧化劑,鐵元素化合價由+3價升高為+6價,F(xiàn)e(OH)3是還原劑,所以反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為(6?3):2=3:2,C項正確;
D.?K2FeO4具有氧化性所以能殺菌,高鐵酸鉀被還原為Fe3+,F(xiàn)e3+水解生成的Fe(OH)3(膠體)具有凈水作用,D項正確;
答案選B。
【點睛】
氧化還原反應(yīng)的配平貫穿于整個無機(jī)化學(xué)方程式中,是高頻考點,配平離子反應(yīng)中的氧化還原反應(yīng)要遵循一下幾個原則:
(1)電子守恒,即得失電子總數(shù)相等;
(2)電荷守恒,即離子方程式中反應(yīng)前后離子所帶電荷總數(shù)相等;
(3)質(zhì)量守恒,即反應(yīng)前后各元素的原子個數(shù)相等。
另外,要特別留意溶液中的酸堿性也會影響產(chǎn)物的生成。
15.Cu+2H++H2O2Cu2++2H2O 1∶2 0.16 Fe3+被還原成Fe2+ 3Fe2++4H++NO3-3Fe3++NO↑+2H2O 堿式 8MnO4-+5S2O32-+14H+8Mn2++10SO42-+7H2O 1.92×10-3 mol
【分析】
(1)銅片的稀鹽酸中加入H2O2后,銅片溶解,發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯化銅、水;(2)0.06molI-→0.02molI2+0.02IO3-轉(zhuǎn)移0.16mol電子,由電子守恒計算參加反應(yīng)的n(KMnO4);(3)先由棕黃色變?yōu)闇\綠色,過一會又變?yōu)樽攸S色,則Fe3+先被還原生成Fe2+,F(xiàn)e2+又被氧化生成Fe3+;(4)KMnO4樣品溶解酸化后,與Na2S2O3溶液反應(yīng),反應(yīng)的離子方程式為8MnO4-+5S2O32-+14H+=8Mn2++10SO42-+7H2O,根據(jù)方程式中MnO4-、S2O32-之間的關(guān)系式計算;
【詳解】
(1)鹽酸不能與金屬銅反應(yīng),加入H2O2后,發(fā)生氧化還原反應(yīng),銅片溶解生成氯化銅、水,該反應(yīng)的離子方程式為:Cu+2H++H2O2=Cu2++2H2O,氧化產(chǎn)物氯化銅與還原產(chǎn)物水的物質(zhì)的量之比為1:2;(2)n(KI)=0.06mol,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n(I2)=n(KIO3)=0.02mol,共失去電子的物質(zhì)的量為2×0.02mol+0.02mol×[5-(-1)]=0.16mol;(3)先由棕黃色變?yōu)闇\綠色,說明Fe3+先被還原為Fe2+,變?yōu)闇\綠色的離子方程式是2Fe3++SO32-+H2O=2Fe2++SO42-+2H+,后變?yōu)樽攸S色的原因是反應(yīng)生成的H+與NO3-組成的硝酸將Fe2+氧化為Fe3+,反應(yīng)的離子方程式是3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++
NO↑+2H2O;(4)Na2S2O3在溶液中水解,使溶液顯堿性,所以標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液應(yīng)盛裝在堿式滴定管中;酸性條件下MnO4-將S2O32-氧化為SO42-,本身被還原為Mn2+,反應(yīng)的離子方程式為8MnO4-+5S2O32-+14H+=8Mn2++10SO42-+7H2O;實驗中,消耗n(S2O32-)=0.100mol?L-1×0.012L
=0.0012mol,由得失電子數(shù)目守恒得:n(MnO4-)×5=0.0012mol×4×2,得n(MnO4-)=1.92×10-3 mol,則該樣品中KMnO4的物質(zhì)的量是1.92×10-3mol。
【點睛】
本題考查氧化還原反應(yīng),把握反應(yīng)中元素的化合價變化為解答的關(guān)鍵,側(cè)重氧化還原反應(yīng)基本概念及分析應(yīng)用能力和計算能力的考查。
16.③①④② 1:8 3 2Fe(NO3)3+3Cl2+16NaOH=2Na2FeO4+6NaNO3+6NaCl+8H2O 1:7 ①③④⑤⑥ 2 NO 0.25a或a/4 0.6
【詳解】
(1)①0.5molCO2所含原子的物質(zhì)的量為1.5mol;②標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4L氦氣的物質(zhì)的量為1mol,因為氦氣為單原子分子,所以原子的物質(zhì)的量為1mol; ③4℃時,18mL水的質(zhì)量為18g,即1mol,所含原子的物質(zhì)的量為3mol;④0.2molH2SO4中所含的原子的物質(zhì)的量為1.4mol,所以原子個數(shù)由大到小的順序為:③①④②。
(2)設(shè)KOH水溶液的質(zhì)量為100g,則KOH的質(zhì)量為28g,物質(zhì)的量為0.5mol;水的質(zhì)量為72g,物質(zhì)的量為4mol,所以O(shè)H-和H2O的個數(shù)比為0.5:4=1:8。
(3)離子方程式H++OH—=H2O表示的是強酸和強堿反應(yīng)生成可溶性鹽的一類中和反應(yīng),符合條件的有H2SO4和NaOH的反應(yīng)、HNO3與NaOH的反應(yīng)、HNO3與Ba(OH)2的反應(yīng)共3個,答案為3個。
(4)反應(yīng)后鐵元素的化合價升高,則Cl元素的化合價降低,故還有產(chǎn)物NaCl、NaNO3和H2O,化學(xué)方程式為:2Fe(NO3)3+3Cl2+16NaOH=2Na2FeO4+6NaNO3+6NaCl+8H2O。
(5)根據(jù)得失電子守恒解答,F(xiàn)e單質(zhì)轉(zhuǎn)化為Fe2+,失去的電子的物質(zhì)的量為m÷56×2mol =m/28mol;Cu2+轉(zhuǎn)化為Cu,得到的電子的物質(zhì)的量為m÷64×2mol =m/32mol,則參加反應(yīng)的H2SO4的物質(zhì)的量為(m/28- m/32)÷2mol=m/448mol,所以H2SO4與CuSO4的物質(zhì)的量之比為(m/448):(m/64)=1:7。
(6)①小蘇打可由化合反應(yīng)Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3制??;②硫酸鋁不能由化合反應(yīng)制??;③氯化亞鐵可由化合反應(yīng)2FeCl3+Fe=3FeCl2制??;④磁性氧化鐵可由化合反應(yīng)3Fe+2O2Fe3O4制??;⑤銅綠(堿式碳酸銅)可由化合反應(yīng)2Cu+CO2+O2+H2O=Cu2(OH)2CO3制取;⑥氫氧化鐵可由化合反應(yīng)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3制取。故可以通過化合反應(yīng)制得的有①③④⑤⑥。
(7)沉淀達(dá)到最大值時,溶液中的溶質(zhì)只有NaCl,所以NaOH的物質(zhì)的量等于HCl的物質(zhì)的量,為0.5L×4mol/L=2mol,所以c(NaOH)=2mol ÷1L=2mol /L。
(8)設(shè)氮氣和二氧化碳的物質(zhì)的量分別為1mol和2mol,則N原子的物質(zhì)的量為2mol,氧原子的物質(zhì)的量為4mol,CO的物質(zhì)的量為2mol,所以氮的氧化物中含有的氧原子的物質(zhì)的量為2mol,所以N的氧化物中N和O的物質(zhì)的量之為2:2=1:1,故化學(xué)式為NO。
(9)生成amol硝酸鋅,則有amolZn參加反應(yīng),失去的電子的物質(zhì)的量為2amol,N元素從+5價降低到-3價,設(shè)被還原的HNO3的物質(zhì)的量為n,得到的電子的物質(zhì)的量為8n,根據(jù)得失電子守恒有8n=2a,所以n=a/4mol或n=0.25amol。
(10)參加反應(yīng)的硫酸的物質(zhì)的量為1.85mol-0.5mol=1.35mol,鋅與濃硫酸反應(yīng)時開始產(chǎn)生SO2,接下來生成H2,混合氣體總的物質(zhì)的量為16.8÷22.4mol=0.75mol。設(shè)SO2和H2的物質(zhì)的量分別為x、y,根據(jù)化學(xué)方程式Cu+2H2SO4CuSO4+SO2↑+2H2O,生成SO2消耗的硫酸的物質(zhì)的量為2x,根據(jù)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,生成H2消耗的硫酸的物質(zhì)的量為y,所以有x+y=0.75,2x+y=1.35,解得x=0.6mol,故混合氣體中SO2的物質(zhì)的量為0.6mol。
17.引入雜質(zhì)Fe2+、Mg2+ 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ AlO2- + NH4+ +2H2O = Al(OH)3↓ + NH3·H2O
(或AlO2- + NH4+ +H2O = Al(OH)3↓ + NH3↑) = =20(2分) (解析:K= = =) 4、3、2、2、9、48 4 mol 78.5%
【解析】
(1)從易拉罐的成分看,試劑①若選用H2SO4溶液,F(xiàn)e、Mg雜質(zhì)會發(fā)生反應(yīng)生成Fe2+、Mg2+,從而引入雜質(zhì)。
(2)易拉罐溶解過程中Al及表面的氧化膜Al2O3都能反應(yīng),但主要的反應(yīng)是Al與堿反應(yīng),其反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑。濾液A為偏鋁酸鈉及過量的氫氧化鈉,能與NH4+,HCO3-均能反應(yīng)生成沉淀的為偏鋁酸根,該離子與NH4+反應(yīng)的離子方程式為AlO2- + NH4+ +2H2O = Al(OH)3↓ + NH3·H2O。(或AlO2- + NH4+ +H2O = Al(OH)3↓ + NH3↑)
(3)25℃時Al(OH)3與NaOH溶液反應(yīng)的平衡常數(shù)K= = == =20。
(4)明礬與硫磺焙燒時KAl(SO4)2·12H2O中部分S化合價從+6降低到SO2的+4價,S從0價升高到SO2的+4價,根據(jù)化合價升降總數(shù)相等配平可得,4KAl(SO4)2·12H2O+3S2K2SO4+2Al2O3+9SO2↑+48H2O。按照方程式系數(shù),每生成9mol SO2轉(zhuǎn)移12mol電子,則每生成67.2L標(biāo)準(zhǔn)狀況下的SO2,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為4 mol。
根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式,反應(yīng)物中共有11個S原子,生成9個SO2分子,又因為SO2催化氧化時的轉(zhuǎn)化率為96.0%,則理論上用該法生成硫酸時硫元素的總轉(zhuǎn)化率為9÷11×96.0%=78.5%。
18.Na5P3O10 +1 1 H2O 1 1 2 H+ 5NA
【詳解】
試題分析:(1)相鄰的磷酸分子中1個去掉羥基,一個去掉氫原子即可形成三聚磷酸,結(jié)構(gòu)簡式為;三聚磷酸與5分子氫氧化鈉反應(yīng)生成三聚磷酸鈉化學(xué)式為:Na5P3O10;故答案為Na5P3O10;
(2)由氧化還原反應(yīng)中化合價升降相等進(jìn)行配平:鎳元素的化合價降低了2價,磷元素的化合價升高的2價,所以根據(jù)原子守恒結(jié)合電荷守恒可得配平的方程式為:H2O+Ni2++H2PO2-═Ni+H2PO3-+2H+,鎳離子被還原成金屬Ni,還原產(chǎn)物為Ni,故答案為1;1;H2O;1;1;2H+;
(3)P由+5價變成0價,每生成1 mol P4時,轉(zhuǎn)移電子20 mol。31 g P4的物質(zhì)的量為0.25 mol,所以反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為5NA,故答案為5NA。
考點:考查了氧化還原反應(yīng)及其方程式的配平的相關(guān)知識。
19.ClO-+2I-+2H+==I2+Cl-+H2O 0.4 NA SO42-碘,實驗②說明氧化性強弱為,碘>硫酸根離子,所以氧化性順序為:SO42-
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