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1、2022年高考化學一輪復習 第二單元 化學物質及其變化 小專題四 氧化還原反應理論的綜合應用課時練
1.(2018屆山西太原十八中月考)化學方程式可簡明地體現元素及其化合物的性質。已知氧化還原反應:
2FeCl2+Cl2===2FeCl3
2Co(OH)3+6HCl===2CoCl2+Cl2↑+6H2O
2FeCl3+2HI===2FeCl2+I2+2HCl
復分解反應:
2CH3COOH+K2CO3===2CH3COOK+CO2↑+H2O
KCN+CO2+H2O===HCN+KHCO3
熱分解反應:
4KClO3KCl+KClO4;KClO4KCl+2O2↑
根據以上反應
2、分析下列說法正確是( )。
A.還原性(酸性溶液):HCl>CoCl2>HI
B.酸性(水溶液):CH3COOH>HCN>H2CO3
C.熱穩(wěn)定性:KCl<KClO4<KClO
D.氧化性(酸性溶液):Co(OH)3>FeCl3>I2
2.已知NH4CuSO3與足量的10 mol·L-1硫酸溶液混合微熱,產生下列現象:①有紅色金屬生成;②產生刺激性氣味的氣體;③溶液呈藍色。據此判斷下列說法正確的是( )。
A.反應中硫酸作氧化劑
B.NH4CuSO3中硫元素被氧化
C.刺激性氣味的氣體是氨氣
D.1 mol NH4CuSO3完全反應轉移0.5 mol電子
3.(2016
3、年浙江卷)為落實“五水共治”,某工廠擬綜合處理含NH的廢水和工業(yè)廢氣(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO,不考慮其他成分),設計了如下流程:
下列說法不正確的是( )。
A.固體1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3
B.X可以是空氣,且需過量
C.捕獲劑所捕獲的氣體主要是CO
D.處理含NH廢水時,發(fā)生反應的離子方程式為:NH+NO===N2↑+2H2O
4.向27.2 g Cu和Cu2O的混合物中加入某濃度的稀硝酸0.5 L,固體物質完全反應,生成NO和Cu(NO3)2。在所得溶液中加入1.0 mol·L-1 的NaOH溶液1.0 L,此時溶液呈中性,金屬
4、離子已完全沉淀,沉淀質量為39.2 g。下列有關說法不正確的是( )。
A.Cu與Cu2O的物質的量之比為2∶1
B.硝酸的物質的量濃度為2.6 mol·L-1
C.產生的NO在標準狀況下的體積為4.48 L
D.Cu、Cu2O與硝酸反應后剩余HNO3為0.2 mol
5.高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型、高效、多功能綠色水處理劑,比Cl2、O2、ClO2、KMnO4氧化性更強,無二次污染,工業(yè)上是先制得高鐵酸鈉,然后在低溫下,向高鐵酸鈉溶液中加入KOH至飽和,使高鐵酸鉀析出。
(1)①干法制備高鐵酸鈉的主要反應為:2FeSO4+aNa2O2===2Na2FeO4+bX+2Na
5、2SO4+cO2↑。該反應中物質X應是________,a與c的關系是________。
②簡要說明K2FeO4作為水處理劑時,在水處理過程中所起的作用:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)濕法制備高鐵酸鉀(K2FeO4)的反應體系中有六種微粒:Fe(OH)3、ClO-、OH-、FeO、Cl-、H2O。
①寫出并配平濕法制高鐵
6、酸鉀的離子反應方程式:__________________________
__________________。
②每生成1 mol FeO轉移________mol電子,若反應過程中轉移了0.3 mol電子,則還原產物的物質的量為________mol。
6.(2018年山西晉中聯考)用含有Al2O3及少量Fe3O4和SiO2的鋁土礦制備凈水劑——液體聚合硫酸鋁鐵,工藝流程如下(部分操作和條件略):
Ⅰ.向鋁土礦中加入過量H2SO4后,加熱、攪拌、過濾。
Ⅱ.向濾液中加入一定量的雙氧水。
Ⅲ.向溶液中加入Ca(OH)2固體,調節(jié)溶液的pH約為1,過濾。
Ⅳ.加入穩(wěn)定劑,加熱,
7、得到產品。
(1)Fe3O4與H2SO4反應的離子方程式是__________________________________。
(2)步驟Ⅰ中過濾時用到的玻璃儀器是____________________,得到的濾渣成分是________(填化學式)。
(3)步驟Ⅱ中增大n(Fe3+)的離子方程式是________________________________。
(4)鋁土礦也可用于冶煉金屬Al。以金屬Al作陽極,稀硫酸作電解液,通過電解會使金屬Al的表面生成致密堅硬的氧化膜,其電極反應式是____________________________。
7.(2017屆湖南懷化四模)
8、高錳酸鉀是常用的氧化劑。工業(yè)上以軟錳礦(主要成分是MnO2)為原料制備高錳酸鉀晶體。中間產物為錳酸鉀。下圖是實驗室模擬制備KMnO4晶體的操作流程:
已知:錳酸鉀(K2MnO4)是墨綠色晶體,其水溶液呈深綠色,這是錳酸根離子(MnO)在水溶液中的特征顏色,在強堿性溶液中能穩(wěn)定存在;在酸性、中性和弱堿性環(huán)境下,MnO會發(fā)生自身氧化還原反應,生成MnO和MnO2。
回答下列問題:
(1)KOH的電子式為____________,煅燒時KOH和軟錳礦的混合物應放在________中加熱(填標號)。
A.燒杯 B.瓷坩堝
C.蒸發(fā)皿 D.鐵坩堝
(2)調節(jié)溶液pH過程中
9、,所得氧化產物與還原產物的物質的量之比為____________。
(3)趁熱過濾的目的是_____________________________________________。
(4)已知20 ℃時K2SO4、KCl、CH3COOK的溶解度分別為11.1 g、34 g、217 g,則從理論上分析,選用下列酸中________(填標號),得到的高錳酸鉀晶體純度更高。
A.稀硫酸 B.濃鹽酸
C.醋酸 D.稀鹽酸
(5)產品中KMnO4的定量分析:
①配制濃度為0.1250 mg· mL-1的KMnO4標準溶液100 mL。
②將上述溶液稀釋為濃度分別為2.5、5.0、7.
10、5、10.0、12.5、15.0(單位:mg·L-1)的溶液,分別測定不同濃度溶液對光的吸收程度,并將測定結果繪制成曲線如下。
③稱取KMnO4樣品(不含K2MnO4)0.1250 g按步驟①配得產品溶液1000 mL,取10 mL稀釋至100 mL,然后按步驟②的方法進行測定,兩次測定所得的吸光度分別為0.149、0.151,則樣品中KMnO4的質量分數為________。
(6) 酸性KMnO4溶液與FeSO4溶液反應的離子方程式為____________________________
_________________________________________。
小專
11、題四 氧化還原反應理論的綜合應用
1.D 解析:A項,在2Co(OH)3+6HCl===2CoCl2+Cl2↑+6H2O反應中,還原性:HCl>CoCl2,但無法比較CoCl2與HI的還原性強弱,故A錯誤;B項,化學反應遵循強酸制弱酸的規(guī)律,則酸性為CH3COOH>H2CO3>HCN,故B錯誤;C項,物質分解時生成更加穩(wěn)定的物質,則穩(wěn)定性:KCl>KClO4>KClO,故C錯誤。
2.D 解析:反應的化學方程式為2NH4CuSO3+4H+===Cu+Cu2++2SO2↑+2H2O+2NH。反應只有Cu元素的化合價發(fā)生變化,硫酸根反應前后未變,反應中硫酸體現酸性,不作氧化劑,故A錯誤;反應前
12、后S元素的化合價沒有發(fā)生變化,故B錯誤;因反應是在酸性條件下進行,不可能生成氨氣,故C錯誤;每2 mol NH4CuSO3參加反應時轉移1 mol電子,則1 mol NH4CuSO3完全反應轉移0.5 mol電子,故D正確。
3.B 解析:工業(yè)廢氣中的CO2、SO2可被石灰乳吸收,生成CaCO3、CaSO3,氣體1是不能被過量石灰乳吸收的N2、NO、CO,氣體1中通入氣體X,用NaOH溶液處理后得到NaNO2,X可為空氣,但不能過量,否則得到硝酸鈉,NaNO2與含有NH的溶液反應生成無污染氣體,應為氮氣,則氣體2含有CO、N2,捕獲劑所捕獲的氣體主要是CO。工業(yè)廢氣中的CO2、SO2可被石灰
13、乳吸收,生成CaCO3、CaSO3,因石灰乳過量,則固體1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3,故A正確;由以上分析可知B錯誤,C正確;NaNO2與含有NH的溶液反應生成氮氣,發(fā)生氧化還原反應,離子方程式為NH+NO===N2↑+2H2O,故D正確。
4.B 解析:最終溶液中溶質為NaNO3,n(NaNO3)=n(NaOH)=1.0 mol·L-1×1.0 L=1 mol,沉淀為Cu(OH)2,其物質的量為=0.4 mol,根據銅元素守恒有n(Cu)+2n(Cu2O)=n[Cu(NO3)2]=n[Cu(OH)2]=0.4 mol。A項,設Cu和Cu2O的物質的量分別為x mol、
14、y mol,根據二者質量有64x+144y=27.2,根據銅元素守恒有x+2y=0.4,聯立方程解得x=0.2,y=0.1,所以n(Cu)∶n(Cu2O)=2∶1,故A正確;B項,根據N元素守恒可知n(HNO3)=n(NO)+n(NaNO3),根據電子轉移守恒可知:3n(NO)=2n(Cu)+2n(Cu2O),所以3n(NO)=2×0.2 mol+2×0.1 mol,解得n(NO)=0.2 mol,所以n(HNO3)=n(NO)+n(NaNO3)=0.2 mol+1 mol=1.2 mol,所以原硝酸溶液的濃度為=2.4 mol·L-1,故B錯誤;C項,由以上計算可知n(NO)=0.2 mol
15、,所以標準狀況下NO的體積為0.2 mol×22.4 L·mol-1=4.48 L,故C正確;D項,反應后的溶液中加入氫氧化鈉溶液,氫氧化鈉先與剩余的硝酸反應,再與硝酸銅反應,最后為硝酸鈉溶液,根據氮元素守恒可知反應后溶液中n(HNO3)+2n[Cu(NO3)2]=n(NaNO3),所以n(HNO3)=n(NaNO3)-2n[Cu(NO3)2]=1 mol-2×0.4 mol=0.2 mol,故D正確。
5.(1)①Na2O a=4+2c?、诟哞F酸鉀具有強氧化性,能殺菌消毒,且消毒過程中自身被還原成鐵離子,鐵離子水解生成氫氧化鐵膠體能吸附除去水中的懸浮雜質
(2)①2Fe(OH)3+3Cl
16、O-+4OH-===2FeO+3Cl-+5H2O?、? 0.15
解析:(1)①根據原子守恒和電子得失守恒可知,X應該是氧化鈉。根據方程式可知,過氧化鈉中氧元素的化合價從-1價部分降低到-2價,得到1個電子,而部分升高到0價,失去1個電子。另外鐵元素的化合價從+2價升高到+6價,失去4個電子,所以根據電子的得失守恒可知,2×4+2c=2a-2c,解得a=4+2c。(2)①高鐵酸鉀是生成物,則Fe(OH)3是反應物,該反應中Fe元素化合價由+3價變?yōu)椋?價,則Fe(OH)3是還原劑,還需要氧化劑參加反應,ClO-具有強氧化性,所以ClO-是反應物,生成物是Cl-,Cl元素化合價由+1價變?yōu)椋?
17、價,溶液在堿性條件下進行,則氫氧化根離子參加反應,生成水,反應方程式為2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-===2FeO+3Cl-+5H2O。②每生成1 mol FeO轉移電子的物質的量為3 mol。該反應中還原產物是氯離子,若反應過程中轉移了0.3 mol電子,則還原產物的物質的量==0.15 mol。
6.(1)Fe3O4+8H+===2Fe3++Fe2++4H2O
(2)普通漏斗、玻璃棒、燒杯 SiO2
(3)H2O2+2Fe2++2H+===2H2O+2Fe3+
(4)2Al-6e-+3H2O===Al2O3+6H+
解析:(1)硫酸溶解Fe3O4生成Fe2(SO4)3、F
18、eSO4和水。(2)Fe3O4與硫酸反應生成Fe3+、Fe2+,Al2O3與硫酸反應生成Al3+,而SiO2不與硫酸發(fā)生反應,故過濾后的濾渣為SiO2。
(3)在酸性溶液中FeSO4被雙氧水氧化生成Fe3+,離子方程式是H2O2+2Fe2++2H+===2H2O+2Fe3+。(4)以金屬Al作陽極,稀硫酸作電解液,通過電解會使金屬Al的表面生成致密堅硬的氧化膜,陽極Al失電子生成Al2O3,電極反應式為2Al-6e-+3H2O===Al2O3+6H+。
7.(1)K+[∶∶H]- D (2)2∶1
(3)防止析出高錳酸鉀,降低產率 (4)C (5)90.0%
(6)MnO+5Fe2++
19、8H+===Mn2++5Fe3++4H2O
解析:(1)因為是煅燒,燒杯和蒸發(fā)皿不耐高溫,瓷坩堝的主要成分是SiO2,SiO2在高溫下與KOH反應,因此不能用瓷坩堝,故D正確。(2)錳酸鉀在酸性、中性、弱堿性環(huán)境中發(fā)生歧化反應,MnO2是還原產物,KMnO4是氧化產物,根據得失電子守恒,n(KMnO4)×1=n(MnO2)×2,得出n(KMnO4)∶n(MnO2)=2∶1。(3)高錳酸鉀溶于水,MnO2不溶于水,因此趁熱過濾目的是防止析出高錳酸鉀,降低產率。(4)高錳酸鉀能與濃鹽酸反應,因此B錯誤;然后再根據三種物質溶解度的大小,溶解度越大,得到的高錳酸鉀的純度越高,故C正確。(5)吸光度的平均值為(0.149+0.151)×=0.150,此時對應的高錳酸鉀的濃度為11.25 mg·L-1,則1000 mL的溶液中高錳酸鉀的濃度為11.25× mg·L-1=112.5 mg·L-1,因此高錳酸鉀的質量分數為×100%=90%。