2020高考化学二轮复习=专题三 氧化还原反应
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1.为监测空气中汞蒸气是否超标,通过悬挂涂有CuI(白色)的滤纸,根据滤纸是否变色(亮黄色至暗红色)及变色所需时间来判断空气中的汞含量。发生的化学反应为4CuI+HgCu2HgI4+2Cu,下列说法不正确的是 ( )
A.上述反应属于置换反应
B.该反应中的氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1
C.Cu2HgI4既是氧化产物又是还原产物
D.当有1 mol CuI参与反应时,转移电子的物质的量为0.5 mol
2.二氧化氯 (ClO2)是国际上公认的安全、无毒的绿色消毒剂,对酸性污水中的Mn2+也有明显的去除效果,其反应原理为ClO2+Mn2+MnO2↓+Cl-(部分反应物和产物省略、未配平),下列有关该反应的说法正确的是 ( )
A.工业上可用更为廉价的Cl2来代替ClO2
B.利用该原理处理含Mn2+的污水后溶液的pH升高
C.该反应中氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶5
D.理论上处理含1 mol Mn2+的污水,需要标准状况下的ClO2的物质的量为0.4
mol
3.铜的冶炼过程大致如下: ①富集,将硫化物矿进行浮选;②焙烧,主要反应为2CuFeS2+4O2Cu2S+3SO2+2FeO(炉渣);③制粗铜,在1200 ℃发生的主要反应为2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2;2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑;④电解精炼铜。下列说法正确的是 ( )
A.冶炼过程中的尾气可用来制硫酸 B.上述过程中,由1 mol CuFeS2制取1 mol Cu时共消耗2 mol O2
C.在反应2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑中,只有Cu2O作氧化剂
D.电解精炼铜的过程中,每转移1 mol电子时,阳极溶解铜的质量为32 g
4.向含有S、Fe2+、Br-、I-各0.1 mol的溶液中通入标准状况下的Cl2,图Z3-1中通入Cl2的体积和溶液中相关离子的物质的量的关系图正确的是 (
)
A
B
C D
图Z3-1
5.Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4,而NaClO 被还原为NaCl,若反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1∶16,则x的值为 ( )
A.2 B.3 C.4 D.5
6.根据如图Z3-2的转化关系判断下列说法正确的是(反应条件已略去) (
)
图Z3-2
A.反应①②③④⑤均属于氧化还原反应和离子反应 B.反应⑤说明该条件下铝的还原性强于锰
C.相同条件下生成等量的O2,反应③和④转移的电子数之比为1∶1
D.反应①中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4
7.将13.6 g带铁锈的铁片溶解于25 mL 14 mol·L-1的热的浓硫酸中,生成的气体只有SO2且体积为1.12 L(标准状况)。将溶液稀释至100 mL,所得溶液遇KSCN溶液时无血红色出现。下列结论正确的是 ( )
A.反应中:转移电子3.01×1022个
B.反应后:剩余硫酸0.30 mol
C.原混合物:n(Fe2O3)∶n(Fe)=1∶2
D.所得溶液:c(FeSO4)=1.7 mol·L-1
8.将38.4 g Cu完全溶于适量浓硝酸中,收集到氮的氧化物(含NO、N2O4、NO2)的混合物共0.8 mol,这些气体恰好能被500 mL 2 mol·L-1 NaOH溶液完全吸收,生成含NaNO3和NaNO2的盐溶液,其中NaNO3的物质的量为 ( )
A.1.0 mol B.0.8 mol
C.0.6 mol D.0.4 mol
9.为测定某草酸晶体(H2C2O4·2H2O)样品的纯度,现称取一定质量的该样品,配制成100 mL溶液,取25.00 mL该溶液于锥形瓶中,加适量稀硫酸,用0.100 mol·L-1的KMnO4溶液滴定(杂质不参与反应)。为省去计算过程,当称取的样品的质量为某数值时,滴定所用KMnO4溶液的毫升数恰好等于样品中草酸晶体的质量分数的100倍。则应称取样品的质量为 ( )
A.2.25 g B.3.15 g
C.9.00 g D.12.6 g 10.(1)KClO3可以和草酸(H2C2O4)、硫酸反应生成高效的消毒杀菌剂ClO2,还生成CO2和KHSO4等物质。写出该反应的化学方程式: 。
(2)工业上,通过如下转化可制得KClO3晶体:
NaCl溶液NaClO3溶液KClO3晶体
完成Ⅰ中反应的总化学方程式:
NaCl+ H2O NaClO3+ 。
(3)硫化氢具有还原性,可以和许多氧化剂反应。在酸性条件下,H2S和KMnO4反应生成S、MnSO4、K2SO4和H2O,写出该反应的化学方程式:
。
11.(1)在酸性介质中,往MnSO4溶液里滴加(NH4)2S2O8(过硫酸铵)溶液会发生如下离子反应:Mn2++S2+H2OMn+S+H+(未配平)。
①该反应常用于检验Mn2+的存在,其特征现象是
。
②若反应中有0.1 mol还原剂参加反应,则转移电子数为 NA,消耗氧化剂的物质的量为
mol。
(2)①向CuSO4溶液中通入硫化氢生成黑色沉淀CuS的离子方程式为
。
②向FeCl3溶液中加入过量的碘化钠的离子方程式为 。
12.“钢是虎,钒是翼,钢含钒犹如虎添翼”,钒是“现代工业的味精”。钒在稀酸中是稳定的,但室温下能溶解于浓硝酸中生成V。 (1)请写出金属钒与浓硝酸反应的离子方程式: 。
(2)灼烧NH4VO3时可生成钒的氧化物V2O5,请写出该反应的化学方程式: 。
(3)V2O5是较强的氧化剂。它能与沸腾的浓盐酸作用产生氯气,其中钒元素被还原为蓝色的VO2+,请写出该反应的离子方程式: 。
(4)V2O5是两性氧化物,与强碱反应生成钒酸盐(阴离子为V),溶于强酸生成含钒氧离子(V)的盐。请写出V2O5分别与烧碱溶液和稀硫酸反应生成的盐的化学式: 、 。
(5)工业上用接触法制硫酸时要用到V2O5。在氧化SO2的过程中,450 ℃时发生V2O5与VO2之间的转化:V2O5+SO22VO2+SO3、4VO2+O22V2O5,说明V2O5在接触法制硫酸过程中所起的作用是 。
13.(1)取300 mL 0.2 mol·L-1的KI溶液与一定量的酸性KMnO4溶液恰好反应,生成等物质的量的I2和KIO3,则消耗KMnO4的物质的量的是 mol。
(2)在Fe(NO3)3溶液中加入Na2SO3溶液,溶液先由棕黄色变为浅绿色,过一会又变为棕黄色,溶液先变为浅绿色的离子方程式是 ,又变为棕黄色的原因是(用离子方程式解释) 。
(3)在100 mL FeBr2溶液中通入标准状况下2.24 L Cl2,溶液中有的Br-被氧化成单质Br2,则原FeBr2溶液中FeBr2的物质的量浓度为 。 (4)三氟化氮(NF3)是一种无色、无味的气体,它是微电子工业技术的关键原料之一,三氟化氮在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应,其反应的产物有HF、NO和HNO3,请根据要求回答下列问题:
①写出该反应的化学方程式: ,反应中生成0.2 mol
HNO3,转移的电子数目为 (设NA为阿伏伽德罗常数的值)。
②NF3无色、无臭,但一旦在空气中泄漏,还是易于发现,判断该气体泄漏时的现象是 。
14.高锰酸钾又称过锰酸钾、灰锰氧、PP粉等,是一种强氧化剂,有较好的杀菌作用,是中学化学常见的氧化剂。工业上用软锰矿(主要成分为MnO2)制备高锰酸钾的流程如图Z3-3(部分条件和产物省略):
图Z3-3
请回答下列问题:
(1)写出实验室加热高锰酸钾生成锰酸钾的化学方程式: 。
(2)操作Ⅱ的实验目的是 。
(3)熔融过程中,生成1 mol K2MnO4,转移电子的物质的量为 mol。
(4)CO2与K2MnO4溶液反应的离子方程式为 。
(5)电解过程中,使用的是惰性电极,则:
①阳极的电极反应式为 。 ②阴极附近溶液的pH将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
15.K3[Fe(C2O4)3](三草酸合铁酸钾)可用于摄影和蓝色印刷。工业上以H2C2O4(草酸)、FeC2O4(草酸亚铁)、K2C2O4(草酸钾)、双氧水等为原料制备K3[Fe(C2O4)3]的反应原理如下:
氧化:6FeC2O4+3H2O2+6K2C2O44K3[Fe(C2O4)3]+2Fe(OH)3
转化:2Fe(OH)3+3K2C2O4+3H2C2O4
2K3[Fe(C2O4)3]+6H2O
(1)制备1 mol三草酸合铁酸钾至少需要H2O2的物质的量为 。
(2)制备过程中需防止草酸被H2O2氧化,写出草酸被H2O2氧化的化学方程式: 。
(3)K3[Fe(C2O4)3]·xH2O(三草酸合铁酸钾晶体)是一种光敏材料,为测定该晶体中草酸根离子的含量和结晶水的含量,某实验小组进行了如下实验:
①称量9.820 g三草酸合铁酸钾晶体,配制成250 mL溶液;
②取所配溶液25.00 mL于锥形瓶中,滴加酸性KMnO4溶液至C2全部转化成CO2时,恰好消耗24.00 mL 0.100 0 mol·L-1酸性KMnO4溶液。
计算该晶体的化学式,并写出计算过程。
专题限时集训(三)
1.C [解析] 反应的化合价变化为4uI+ggI4+2u,Cu2HgI4只是氧化产物,还原产物是Cu,C错误。
2.D [解析] 氯气有毒,且不能将Mn2+氧化为MnO2,不能代替ClO2,A错误;完整的反应为2ClO2+5Mn2++6H2O5MnO2↓+2Cl-+12H+,故处理后的溶液pH减小,B错误;该反应的氧化产物是MnO2,还原产物为Cl-,二者的物质的量之比是5∶2,C错误;由离子方程式可知,理论上处理含1 mol Mn2+的污水需要0.4 mol
ClO2,D正确。
3.A [解析] 在铜的冶炼过程中,②③过程中都有二氧化硫生成,二氧化硫是制取硫酸的原料,所以冶炼过程中的尾气可用来制硫酸,A正确;反应的方程式为6CuFeS2+15O26Cu+12SO2+6FeO,由1 mol CuFeS2制取1 mol Cu时,共消耗2.5 mol O2,B错误;在反应2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑中,Cu的化合价由+1价降低到0价,S的化合价由-2价升高为+4价,反应物中Cu2O只作氧化剂,Cu2S既是氧化剂又是还原剂,C错误;电解精炼铜的过程中,阳极溶解的不都是铜,所以每转移1 mol电子时,阳极溶解铜的质量不一定是32 g,D错误。
