近年化学竞赛中的氧化还原反应试题赏析
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高三化学氧化还原反应试题答案及解析1.(14分)2013年6月,我国“蛟龙”号再次刷新“中国深度”——下潜7062米,为我国深海矿物资源的开发奠定了基础。
海洋深处有丰富的锰结核矿,锰结核的主要成分是MnO2,同时还含有黄铜矿。
Ⅰ、“蛟龙”号外壳是用特殊的钛合金材料制成,它可以在7000m的深海中承受重压,Ti是以钛白粉(TiO2)为原料进行生产,钛白粉是利用TiO2+发生水解生成钛酸(H2TiO3)沉淀,再煅烧沉淀制得的。
TiO2+发生水解的离子方程式为____________________________。
Ⅱ、MnO2是一种重要的无机功能材料,工业上从锰结核中制取纯净的MnO2工艺流程如下图所示:(1)步骤Ⅱ中以NaClO3为氧化剂,当生成0.05molMnO2时,消耗0.1mol/L的NaClO3溶液200ml,该反应离子方程式为_______________________________。
(2)已知溶液B的溶质之一可循环用于上述生产,此物质的名称是____________。
Ⅲ、利用黄铜矿炼铜产生的炉渣(含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3等)可制备Fe2O3,方法为:(A)用过量的稀盐酸浸取炉渣、过滤;(B)向滤液中加入5%的H2O2,再向其中加入过量的NaOH溶液,过滤,将沉淀洗涤、干燥、煅烧得到Fe2O3。
根据以上信息回答下列问题:(1)(B)中向滤液中加入5%的H2O2,其目的是_________________________________。
(2)设计实验证明炉渣中含有FeO___________________________________________。
(3)将煅烧得到的Fe2O3还原为Fe单质,再将质量为m g的Fe单质分成相等的四份,分别与50mL、100mL、150mL、200mL的等浓度的稀硝酸反应,反应产物NO在标况下的体积见附表:②写出实验②发生反应的化学方程式:_____________________________。
氧化还原反应习题及答案一、判断题:1.已知MX 是难溶盐,可推知E( M2+ / MX ) < E( M2+ / M+ ) 。
()2.在实验室中MnO2 (s) 仅与浓HCl 加热才能反应制取氯气,这是因为浓HCl仅使E ( MnO2 / Mn2+ ) 增大。
...................................................................................... ()E ( Cl2 / Cl- ) < E( Cl2 / AgCl ) 。
...............................................................................()3. 以原电池的E来计算相应氧化还原反应的标准平衡常数,由此可以推论出,氧化还原反应的K是各物种浓度为1.0 mol·L-1或p= p时的反应商。
.............................................................................................................................................. ()4. 理论上所有氧化还原反应都能借助一定装置组成原电池;相应的电池反应也必定是氧化还原反应。
................................................................. ()5. 已知K ( AgCl ) =1.8 ⨯ 10-10,当c (Ag+ ) = 1.8 ⨯ 10-1 0 mol·L-1时,E (Ag+ /Ag ) = E(AgCl / Ag ) 。
.................................................................................................................()6. E( Cr 2O72- / Cr3+ ) < E( Cl2 / Cl- ),但是,K2Cr2O7与浓度较大的HCl (aq) 可以反应生成Cl2。
高一化学培优辅导之氧化还原反应一、氧化性还原性强弱判断(一)根据氧化还原反应判断1.反应方向:由强到弱氧化剂+还原剂=还原产物+氧化产物氧化性:氧化剂>氧化产物;氧化剂>还原剂还原性:还原剂>还原产物;还原剂>氧化剂2.反应条件:强易弱难达到相同的氧化程度(还原剂升高到同一价态),强氧化剂容易,弱氧化剂难;达到相同的还原程度(氧化剂降低到同一价态),强还原剂容易,弱还原剂难。
3.反应产物:氧化还原程度:强大弱小氧化同一还原剂,强氧化剂比弱氧化剂氧化程度大,即使还原剂的化合价升得更高;还原同一氧化剂,强还原剂比弱还原剂还原程度在,即使氧化剂的化合价降得更低。
(二)根据金属活动性判断还原性:K>Ca>Na>Mg>Al>Zn>Fe>Sn>Pb>Cu>Hg>Ag>Pt>Au氧化性:K+<Ca2+<Na+<Mg2+<Al3+<Zn2+<Fe2+<Sn2+<Pb2+<Cu2+<Fe3+<Hg2+<Ag+(三)根据化合价推断含同种元素的物质,一般是价态越高的氧化性越强,价态越低的还原性越强。
【例1】根据下列三个反应的化学方程式:①2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O ②2KI+Cl2=2KCl+I2 ③Na2S+I==2NaI+S判断有关物质氧化性从强到弱顺序正确的是()A.Cl2>I2>KMnO4>S B.KMnO4>Cl2>I2>S C.I2>Cl2>KMnO4>S D.KMnO4>Cl2>S>I2【解析】依据反应方程式进行判断:氧化剂+还原剂=还原产物+氧化产物氧化性:氧化剂>氧化产物还原性:还原性>还原产物首先应正确地判断出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物,然后再根据发生条件比较出氧化性、还原性的强弱顺序。
发生氧化还原反应的条件是:氧化剂的氧化能力必须大于氧化产物的氧化能力;还原剂的还原能力必须大于还原产物的还原能力。
最难化学竞赛试题及答案1. 题目:请解释什么是同位素,并给出一个例子。
答案:同位素是具有相同原子序数但不同质量数的原子。
它们具有相同数量的质子,但中子数不同。
例如,氢的同位素包括氘(D)和氚(T),它们都有1个质子,但氘有1个中子,而氚有2个中子。
2. 题目:描述酸碱中和反应的基本原理。
答案:酸碱中和反应是指酸和碱在水溶液中发生反应,生成水和盐的过程。
在这种反应中,酸提供质子(H+),而碱接受质子,生成水分子(H2O)和盐。
例如,盐酸(HCl)与氢氧化钠(NaOH)反应生成氯化钠(NaCl)和水(H2O)。
3. 题目:什么是氧化还原反应?请给出一个例子。
答案:氧化还原反应是一种化学反应,其中至少有一个元素的氧化态发生变化。
在这种反应中,一个物质失去电子(被氧化),而另一个物质获得电子(被还原)。
例如,铜与硝酸银溶液反应,铜被氧化成铜离子,而硝酸银中的银离子被还原成银金属。
4. 题目:解释什么是化学键,并列举两种不同类型的化学键。
答案:化学键是原子之间通过共享、转移或吸引电子形成的连接。
两种不同类型的化学键包括离子键和共价键。
离子键是由正离子和负离子之间的静电吸引力形成的,如氯化钠(NaCl)中的钠离子(Na+)和氯离子(Cl-)。
共价键是由两个原子共享电子对形成的,如水(H2O)中的氢原子和氧原子之间的键。
5. 题目:描述什么是摩尔质量,并给出计算摩尔质量的公式。
答案:摩尔质量是一摩尔物质的质量,以克为单位。
它是该元素的相对原子质量或相对分子质量乘以1摩尔的质量(0.001千克)。
计算摩尔质量的公式是:摩尔质量(g/mol)= 相对原子质量或相对分子质量。
6. 题目:什么是勒夏特列原理?请给出一个应用实例。
答案:勒夏特列原理指出,如果一个处于平衡状态的化学反应系统受到外部条件的改变(如浓度、压力或温度的变化),系统会自动调整以减少这种改变的影响,从而重新达到平衡。
例如,在一个封闭容器中,氮气和氢气反应生成氨气,如果增加氮气的压力,平衡会向生成更多氨气的方向移动,以减少氮气的浓度增加。
高一化学氧化还原反应试题答案及解析1.下列各组反应中,硝酸既表现了氧化性,又表现了酸性的是A.C+HNO3B.SO2+HNO3C.Fe(OH)3+HNO3D.FeO+HNO3【答案】D【解析】A、硝酸只表现氧化性,错误;B、硝酸只表现氧化性,错误;C、硝酸只表现酸性,错误;D、硝酸把+2价铁氧化成+3价铁,同时有盐生成,所以既表现了氧化性,又表现了酸性,正确,答案选D。
【考点】考查硝酸的氧化性、酸性的判断2.下列叙述正确的是A.在氧化还原反应中,金属单质一般只作还原剂B.氧化还原反应中非金属单质一定是氧化剂C.金属元素被还原时所得产物一定是金属单质D.某元素从化合态变为游离态,该元素一定被还原【答案】A【解析】A、金属单质只有正价无负价,在氧化还原反应中只能失电子,作还原剂,正确;B、氧化还原反应中非金属单质不一定是氧化剂,如氯气与水的反应,氯气还是还原剂,错误;C、铁离子被还原时生成亚铁离子,不是单质,错误;D、氯离子从化合态变为游离态氯气,氯元素被氧化,错误,答案选A。
【考点】考查氧化还原反应氧化剂、还原剂、被氧化、被还原的关系3.下列物质与水反应不属于氧化还原反应的是A.NO2B.CaO C.Cl2D.Na2O2【答案】B【解析】A.3NO2+ H2O = 2HNO3+ NO,有元素化合价的变化,属于氧化还原反应。
错误。
B.CaO+ H2O =Ca(OH)2.没有元素化合价的变化,不是氧化还原反应。
正确。
C.Cl2+H2OHCl+HClO。
有元素化合价的变化,属于氧化还原反应。
错误。
D.2Na2O2+2H2O="4NaOH+"O2↑。
有元素化合价的变化,属于氧化还原反应。
错误。
【考点】考查物质与水反应的类型的知识、4.下列叙述正确的是A.非金属元素形成的离子一定是阴离子B.非金属单质在氧化还原反应中一定是氧化剂C.某元素从化合态变为游离态时,一定被还原D.金属阳离子被还原不一定得到金属单质【答案】D【解析】A.非金属元素形成的离子可以是阳离子如NH4+,也可以是阴离子如CO32-等。
化学竞赛试题分析及答案近年来,化学竞赛越来越受到社会的关注,不仅仅在学生中受到欢迎,在家长和教师中也广受好评。
然而,对于大多数人来说,化学竞赛仍然是非常具有挑战性的。
本文将从化学竞赛试题的角度来分析竞赛试题,并提供可能的答案。
一、选择题选择题是大多数化学竞赛试题中最常见的形式。
这种题型对考生的记忆能力和理解能力要求都比较高。
首先,我们需要注意到,大多数选择题包含一些复杂的化学公式和反应方程式,因此考生应该对常见的化学元素、离子和化学反应有所了解。
其次,合理地解析题干中的关键词是解决选择题的关键。
例如,“在高温下,铁能与盐酸反应,生成氯气和铁离子。
在这个反应中,铁起到了什么作用?”这个问题需要考生同时了解热反应和氧化还原反应的知识,通过解析题干中的关键词“高温”、“铁离子”和“氯气”,得到该反应是一种氧化还原反应,铁起到了还原剂的作用,生成铁离子和氯气。
因此,正确答案是B。
二、填空题填空题在化学竞赛试题中也很常见。
这种题型通常涉及到一些概念性的知识,同时要求考生在空缺的地方输入正确的单词或数字。
例如,“在加质量分数为60%的氢氧化钠溶液的时候,需要加入\n克氢氧化钠。
“找出空缺并把答案填入是解决这个问题的关键。
对于这类题目,我们需要注意以下几点。
首先,要准确地计算出物质的质量分数,并将其转化为相应的摩尔质量。
其次,需要记住各种化学反应的配平数、反应物的储存量和生成物的储存量。
最后,需要注意题目中描述的条件和限制,如温度、压力等。
三、简答题简答题是化学竞赛试题中最考验考生理解能力的一种形式。
这种题型通常涉及到一些基本的概念性知识,要求考生准确地解释和描述这些概念。
例如,“什么是氧化还原反应?”这个问题需要考生能够准确地描述氧化还原反应的基本概念和特征,如原子的电子转移,氧化剂和还原剂的定义以及氧化还原反应的示例等。
对于这类题目,我们需要注意以下几点。
首先,要注意描述语言的准确性和表述的清晰度。
其次,要注意题目中描述的词汇、概念和意义,必须准确地把它们归类和定义。
备战高考化学压轴题专题氧化还原反应的经典综合题附答案解析一、高中化学氧化还原反应1.阳极泥处理后的沉渣中含AgCl,工业上可用Na2SO3溶液作浸取剂浸出回收。
某小组在实验室模拟该过程。
已知:i.25o C时,部分物质的溶解度:AgCl 1.9×10–4 g;Ag2SO3 4.6×10–4 g;Ag2SO40.84 g。
ii.25o C时,亚硫酸钠溶液酸化过中含4S+微粒的物质的量分数随pH变化如图所示。
Ⅰ.浸出氯化银取AgCl固体,加入1 mol/L Na2SO3溶液作浸取剂,充分反应后过滤得到浸出液(pH=8),2SO- [Ag(SO3)2]3– + Cl–。
该过程中发生的反应为AgCl +23(1)用平衡移动原理解释AgCl溶解的原因是___。
Ⅱ. 酸化沉银(2)经检测,沉淀m为AgCl,则溶液m中含4S+微粒的主要存在形式是________。
(3)探究沉淀n的成分。
①甲同学认为沉淀n一定不含Ag2SO4,其依据是________。
②乙同学认为沉淀n可能含Ag2SO3,进行实验验证。
i. 本实验设计的依据是:Ag2SO3具有________性。
ii. 乙同学观察到________,得出结论“沉淀n不含Ag2SO3”。
③丙同学从溶液n的成分角度再次设计实验证明沉淀n不含Ag2SO3。
i. 本实验设计的依据是:若沉淀n含Ag2SO3,则溶液n中含1Ag+微粒的总物质的量___(填“>”、“=”或“<”)Cl–物质的量。
ii. 结合实验现象简述丙同学的推理过程:____。
Ⅲ.浸取剂再生(4)溶液m经处理后可再用于浸出AgCl,请简述该处理方法____。
【答案】AgCl(s)Ag+(aq)+ Cl-(aq) ,Ag+与SO 32- 结合生成[Ag(SO3)2]3–,促进AgCl的溶解平衡正向移动 HSO3- Ag2SO4的溶解度远大于AgCl或Ag2SO3,溶液中Ag+ 的浓度很小还原b.中清液的颜色与..,均为浅紫色溶液< e中无沉淀生成,说明清液中没有Cl-,则.......c.相同溶液n中加入稀硝酸使[Ag(SO3)2]3–全部转化为Ag+,Ag+将Cl–全部沉淀,由此可知溶液n中含Ag元素的微粒总物质的量不小于n(Cl–) 加NaOH溶液调节pH至9~10【解析】【分析】I、(1)利用平衡移动的知识答题即可;II、(2)生成沉淀m时,溶液m的pH为5,观察图像,可以得知HSO3-的物质的量分数占100%;(3)①溶液中Ag+的浓度很小,而Ag2SO4的溶解度较大,故不会形成Ag2SO4沉淀;②依据Ag2SO3的还原性答题;③e中无沉淀生成,说明清液中没有Cl-,则溶液n中加入稀硝酸使[Ag(SO3)2]3–全部转化为Ag+,Ag+将Cl–全部沉淀,由此可分析出溶液n中含Ag元素的微粒总物质的量不小于n(Cl–);III、(4)m溶液中的溶质为NaHSO3,浸取剂为Na2SO3溶液,需要加入NaOH溶液将NaHSO3转化为Na2SO3。
第十四讲氧化还原反应及电化学【例题解析】【例1】(2005年江苏省化学竞赛夏令营选拔赛试题)铝是一种重要的金属材料,广泛用于制作导线、结构材料和日用器皿,铝合金大量用于飞机和其它构件的制造。
十九世纪曾以电解熔融氧化铝的方法制备金属铝,当时铝由于价格昂贵而只被贵族用作装饰品。
现代工业上是通过在1000℃左右的高温下电解氧化铝和冰晶石(Na3AlF6)的熔融液制备铝的。
请回答下列问题:(1) 现代工业电解制备铝过程中正极和负极实际发生的反应分别为:在正极放电产生;在负极放电产生。
(2) 电解反应方程式为。
(3) 以现代工业方法制备的铝价格下降的可能原因是:。
(4) 若电流效率为75%,则制备1kg金属铝需以10A电流电解小时。
(5) 电解NaCl-AlCl3熔融液制备铝比电解Al2O3-Na3AlF6的熔融液制备铝节省电能约30%,为什么现在仍用后一种方法制备铝? 。
【解析】(1) O2-3+(2)O OAl2(3) 纯氧化铝熔点很高(>2000℃),加入Na3AlF6后由于形成共熔体使其熔点大大降低,从而使制备铝成本降低(4) 397(5) 由于AlCl3没有天然矿藏,制备AlCl3所需氯气仍需电解制得,电能没有省下。
【例2】(2006年江苏省化学竞赛夏令营选拔赛试题)锂离子电池、金属氢化物-镍电池(MH-Ni)、无水碱性锌-锰电池、燃料电池、太阳能电池等是21世纪理想的绿色环保电源。
其中液态锂离子电池是指Li+嵌入化合物为正负电极的二次电池。
正极采用锂化合物LiCoO2、LiNiO2或LiMn2O4,负极采用碳电极,充电后成为锂-碳层间化合物Li x C6(0<x≤1),电解质为溶解有锂盐LiPF6、LiAsF6等的有机溶液。
(1)在电池放电时,Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌。
写出该电池的充放电反应方程式:(2)金属锂放电容量(3861mAh·g-1)最大。
其中mAh的意思是指用1毫安(mA)的电流放电1小时(h)。