备战高考化学《氧化还原反应的综合》专项训练附答案解析
- 格式:doc
- 大小:1.00 MB
- 文档页数:26
一、高中化学氧化还原反应练习题(含详细答案解析)1.某工业废水中主要含有Cr3+,同时还含有少量的Fe3+、Fe2+、Al3+、Ca2+和Mg2+等,且酸性较强。
为回收利用,通常采用如下流程处理:注:部分阳离子常温下以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表。
氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Mg(OH)2Al(OH)3Cr(OH)3pH 3.79.611.189(>9溶解)(1)氧化过程中可代替H2O2加入的试剂是________(填序号)。
A.Na2O2 B.HNO3 C.FeCl3 D.KMnO4(2)加入NaOH溶液调整溶液pH=8时,除去的离子是________;已知钠离子交换树脂的原理:M n++nNaR→MR n+nNa+,此步操作被交换除去的杂质离子是__________。
A.Fe3+B.Al3+C.Ca2+D.Mg2+(3)还原过程中,每消耗0.8 mol Cr2O72-转移4.8 mol e-,该反应离子方程式为____________。
【答案】A AB CD 3S2O32— + 4Cr2O72— + 26H+ = 6SO42— + 8Cr3+ +13H2O【解析】【分析】某工业废水中主要含有Cr3+,同时还含有少量的Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+等,加双氧水把亚铁离子氧化为铁离子,同时Cr3+被氧化为Cr2O72-,加氢氧化钠调节pH=8,则Fe3+、Al3+转化为氢氧化铁和氢氧化铝沉淀,过滤,滤液中主要含有Cr2O72-、Ca2+和Mg2+等,通过钠离子交换树脂,除去Ca2+和Mg2+,然后加Na2S2O3把Cr2O72-还原为Cr3+,再调节pH得到Cr(OH)(H2O)5SO4;(1)加氧化剂主要目的是把亚铁离子氧化为铁离子,注意不能引入新的杂质;(2)根据表中数据判断;通过钠离子交换树脂,除去Ca2+和Mg2+;(3)每消耗0.8mol Cr2O72-转移4.8mol e-,则1molCr2O72-转移6mol电子,所以生成Cr3+,S2O32-被氧化为SO42-,结合得失电子守恒和原子守恒写出离子方程式。
一、高中化学氧化还原反应练习题(含详细答案解析)1.高锰酸钾是一种用途广泛的强氧化剂,实验室制备高锰酸钾所涉及的化学方程式如下:MnO2熔融氧化:3MnO2+ KClO3+ 6KOH熔融3K2MnO4+ KCl+3H2OK2MnO4歧化:3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3将MnO2熔融氧化所得产物的热浸取液装入三颈烧瓶,再通入CO2气体,使K2MnO4歧化的过程在如图装置中进行,A、B、C、D、E为旋塞,F、G为气囊,H为带套管的玻璃棒。
回答下列问题:(1)仪器a的名称是______。
(2)MnO2熔融氧化应放在______中加热(填仪器编号)。
①烧杯②瓷坩埚③蒸发皿④铁坩埚(3)为了能充分利用CO2,装置中使用了两个气囊。
当试管内依次加入块状碳酸钙和盐酸后,关闭旋塞B、E,微开旋塞A,打开旋塞C、D,往热K2MnO4溶液中通入CO2气体,未反应的CO2被收集到气囊F中。
待气囊F收集到较多气体时,关闭旋塞______,打开旋塞______,轻轻挤压气囊F,使CO2气体缓缓地压入K2MnO4溶液中再次反应,未反应的CO2气体又被收集在气囊G中。
然后将气囊G中的气体挤压入气囊F中,如此反复,直至K2MnO4完全反应。
(4)除去K2MnO4歧化产物中MnO2的操作方法是______。
(5)将三颈烧瓶中所得产物经过一系列操作得到针状的高锰酸钾晶体,最后采用低温烘干的方法来干燥产品,原因是______。
【答案】长颈漏斗④ AC BDE 过滤高锰酸钾晶体受热易分解【解析】【分析】(1)由实验装置可知,仪器a为长颈漏斗;(2)熔融固体物质需要在坩埚内加热,加热熔融物含有碱性KOH应用铁坩埚;(3)该操作的目的是将气囊F中的二氧化碳排出,据此判断正确的操作方法;(4)高锰酸钾溶于水,二氧化锰不溶于水;(5)高锰酸钾晶体受热易分解。
【详解】(1)由实验装置可知,仪器a为长颈漏斗,故答案为:长颈漏斗;(2)熔融固体物质需要在坩埚内加热,加热熔融物中含有碱性KOH,瓷坩埚中含有二氧化硅,二氧化硅能够与氢氧化钾反应,所以应用铁坩埚,故答案为:④;(3)待气囊F收集到较多气体时,需要将气囊F中二氧化碳排出到热K2MnO4溶液中,所以需要关闭A、C,打开B、D、E,轻轻挤压气囊F,从而使CO2气体缓缓地压入K2MnO4溶液中再次反应,故答案为:AC;BDE;(4)高锰酸钾溶于水,二氧化锰不溶于水,固液分离应用过滤的方法,则除去高锰酸钾溶液中的二氧化锰应用过滤的方法,故答案为:过滤;(5)高锰酸钾晶体受热易分解,实验时应采用低温烘干的方法来干燥产品,避免高锰酸钾晶体受热发生分解,故答案为:高锰酸钾晶体受热易分解。
备战高考化学氧化还原反应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。
氧化还原反应高考专题训练(详解版)一、选择题1.下列物质既具有氧化性又有还原性的是()①SO2②Fe3+③Fe2+④HCl ⑤H2O2A.①②③B.①③C.①③⑤D.①③④⑤答案:D【解析】试题分析:凡是元素的化合价处于中间价态物质,都既具有氧化性又有还原性,所以①③⑤都是正确的。
铁离子只有氧化性,氯化氢中氯元素可以失去电子,氢元素可以得到电子,所以既具有氧化性又有还原性,答案选D。
考点:考查物质氧化性和还原性的正误判断点评:该题是中等难度的试题,试题基础性强,注重解题方法的培养的指导,有利于培养学生的逻辑思维能力和灵活应变能力。
该题的关键是明确氧化性和还原性的判断依据,然后结合题意具体问题、具体分析即可。
2.某氮的氧化物和CO在催化剂存在下充分反应,生成物质的量之比为1︰2的N2和CO2,该氧化物是()A.N2O B.NO C.NO2D.N2O5答案:B【解析】氮气是还原产物,CO2是氧化产物.根据得失的得失守恒可知,生成1mol氮气,转移4mol电子,所以平均1个氮原子得到2个电子,因此氧化物中氮元素的化合价是+2价,选项B正确,答案选B。
3.氢化钙中的氢元素为-1价,它可用作生氢剂,反应的化学方程式是: CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑ ,有下列判断:①H2只是氧化产物;②H2只是还原产物;③H2O 是氧化剂④CaH2中的氢元素被还原;⑤此反应中氧化产物与还原产物的原子个数之比为1:1,上述判断中正确的是A.①②③B.③⑤C.②④D.④⑤答案:B【解析】试题分析:氢化钙中H为-1价,反应中元素化合价变化为:H:-1→0 失1×2e-H:+1→0 得1×2e-反应中氢化钙是还原剂,水是氧化剂,H2既是氧化产物又是还原产物,氧化产物与还原产物物质的量比为1:1。
考点:氧化还原反应点评:氧化还原反应中,同种元素化合价变化遵循“只靠拢、不交叉"的原则.4.下列物质不能通过化合反应直接制得的是()A.FeCl2B.NaHCO3C.Cu(OH)2D.Fe(OH)3答案:C【解析】试题分析:A中物质可以通过铁和氯化铁的反应制得;B中物质可以通过碳酸钠和水和二氧化碳化合反应制得;C中物质不可以通过化合反应制得,因为氧化铜和水是不会反应的。
一、高中化学氧化还原反应练习题(含详细答案解析)1.叠氮化钠(NaN3)是一种白色剧毒晶体,是汽车安全气囊的主要成分。
NaN3易溶于水,微溶于乙醇,水溶液呈弱碱性,能与酸发生反应产生具有爆炸性的有毒气体叠氮化氢。
实验室可利用亚硝酸叔丁酯(t-BuNO2,以t-Bu表示叔丁基)与N2H4、氢氧化钠溶液混合反应制备叠氮化钠。
(1)制备亚硝酸叔丁酯取一定NaNO2溶液与50%硫酸混合,发生反应H2SO4+2NaNO2===2HNO2+Na2SO4。
可利用亚硝酸与叔丁醇(t-BuOH)在40℃左右制备亚硝酸叔丁酯,试写出该反应的化学方程式:____________。
(2)制备叠氮化钠(NaN3)按如图所示组装仪器(加热装置略)进行反应,反应的化学方程式为:t-BuNO2+NaOH+N2H4===NaN3+2H2O+t-BuOH。
①装置a的名称是______________;②该反应需控制温度在65℃,采用的实验措施是____________________;③反应后溶液在0℃下冷却至有大量晶体析出后过滤。
所得晶体使用无水乙醇洗涤。
试解释低温下过滤和使用无水乙醇洗涤晶体的原因是____________。
(3)产率计算①称取2.0g叠氮化钠试样,配成100mL溶液,并量取10.00mL溶液于锥形瓶中。
②用滴定管加入0.10mol·L-1六硝酸铈铵[(NH4)2Ce(NO3)6]溶液40.00mL(假设杂质均不参与反应)。
③充分反应后将溶液稀释并酸化,滴入2滴邻菲罗啉指示液,并用0.10mol·L-1硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]为标准液,滴定过量的Ce4+,终点时消耗标准溶液20.00mL(滴定原理:Ce4++Fe2+===Ce3++Fe3+)。
已知六硝酸铈铵[(NH4)2Ce(NO3)6]与叠氮化钠反应生成硝酸铵、硝酸钠、氮气以及Ce(NO3)3,试写出该反应的化学方程式____________________________;计算叠氮化钠的质量分数为________(保留2位有效数字)。
氧化还原反应专项训练一、单选题1.下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是( )2.反应8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl,被氧化的NH3与被还原的Cl2的物质的量之比为( )A.2:3B.8:3C.6:3D.3:23.室温下进行下列实验,根据实验操作和现象所得到的结论正确的是( )4.由下列实验及现象推出的相应结论正确的是()A. AB. BC. CD. D5.下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应无关..的是 ( )6.某离子反应中涉及H2O、ClO-、4NH 、H+、N2、Cl-六种微粒,其中N2的物质的量随时间变化的曲线如图所示。
下列判断中正确的是( )A.该反应的还原剂是-Cl B.消耗1mol还原剂,转移6mol电子C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:3D.反应后溶液的酸性明显增强7.含氰化物的废液乱倒或与酸混合,均易生成有剧毒且易挥发的氰化氢。
工业上常采用碱性氯化法来处理高浓度氰化物污水,发生的主要反应为:CN-+OH-+Cl2→CO2+N2+Cl-+H2O(未配平)。
下列说法错误的是(其中N A表示阿伏加德罗常数的值)()A.Cl2是氧化剂,CO2和N2是氧化产物B.上述离子方程式配平后,氧化剂、还原剂的化学计量数之比为2:5C.该反应中,若有1mol CN-发生反应,则有5N A电子发生转移D.若将该反应设计成原电池,则CN-在负极区发生反应8.碳跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图装置),下列有关说法正确的是( )A.洗气瓶中产生的沉淀中有碳酸钡B.在Z导管出来的气体中无二氧化碳C.洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡D.洗气瓶中无沉淀产生9.已知2HNO 在低温下较稳定,酸性比醋酸略强,既有氧化性又有还原性,其氧化产物、还原产物与溶液pH 的关系如下表。
下列有关说法错误的是( )A.碱性条件下, 2NaNO 与NaClO 反应的离子方程式为2NO ClO--+3NO Cl --+B.向冷的2NaNO 溶液中加入滴有淀粉的氢碘酸,溶液变蓝色C.向冷的2NaNO 溶液中加入稀硫酸可得到2HNOD.向冷的2NaNO 溶液中通入2CO 可得到2HNO 10.下列不涉及氧化还原反应的是( )A .补铁剂(有效成分为Fe 2+)与含维生素C 共服效果更佳B .雷雨肥庄稼——自然固氮C .灰肥相混损肥分——灰中含有碳酸钾,肥中含有铵盐D .从沙滩到用户——由二氧化硅制晶体硅11.下列实验现象与氧化还原反应无关的是( ) A. 氨气与氯化氢气体相遇产生白烟 B. 铜遇浓硝酸产生红棕色气体 C. 过氧化钠放置于空气中逐渐变白D. 一氧化氮遇空气变为红棕色参考答案1.答案:B解析:A.FeCl3与Fe反应生成FeCl2,2FeCl3+Fe=2FeCl2,此过程中Fe的化合价发生变化,涉及到了氧化还原法应,故A不符合题意;B.MgCl2与NaOH溶液发生复分解反应MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2 +2NaCl,过量的NaOH溶液可用HCl除去HCl+NaOH=NaCl+H2O ,此过程中没有元素化合价发生变化,未涉及氧化还原反应,故B符合题意;C.部分氯气与H2O 发生反应生成氯化氢和次氯酸,反应过程中氯元素化合价变化,涉及到了氧化还原法应,故C不符合题意;D.NO2 与水反应生成硝酸和NO。
高中化学氧化还原反应综合练习题一、单选题1.下列变化需要加入氧化剂才能实现的是( ) A.2--S HS →B.232Na SO SO →C.2SO S →D.2H S S →2.在烧碱溶液中3Fe(OH)和NaClO 可发生如下反应:32422Fe OH +3NaC1O+4NaO ()H=2Na FeO +3X+5H O 下列有关说法正确的是( ) A.反应中3Fe(OH)被氧化,发生还原反应 B.X 为NaCl,为还原产物C.24Na FeO 中Fe 元素的化合价为+6,24Na FeO 的氧化性强于NaClOD.当有0.2 mol 3Fe(OH)参加反应时转移的电子数目为231.20410⨯3.铁氧体(Fe 3O 4)法是处理含铬废水的常用方法。
其原理是用FeSO 4把废水中的2-27Cr O 还原为3Cr +,并通过调节废水的pH ,得到组成类似于铁氧体(Fe 3O 4或FeO • Fe 2O 3)的复合氧化物(33223Cr Fe O FeO x x -+++⋅)。
下列说法正确的是( ) A.处理含铬废水时铁元素全部被氧化B.处理含铬废水时类似于铁氧体的复合氧化物作还原剂C.复合氧化物中X =0.5D.处理含1 mol 2-27Cr O -的废水至少需要6 mol FeSO 4•7H 2O4.反应①②分别是从海藻灰和某种矿石中提取碘的主要反应:①2NaI+MnO 2+3H 2SO 4=2NaHSO 4+MnSO 4+2H 2O+I 2;(2)2NaIO 3+5NaHSO 3=2Na 2SO 4+3NaHSO 4+H 2O+I 2。
下列说法正确的是( ) A.两个反应中硫元素均被氧化B.碘元素在反应①中被还原,在反应②中被氧化C.氧化性:22432MnO >SO >IO >I --D .反应①②中生成等量的I 2时,转移电子数之比为1:55.下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是( )6.“三效催化转换器”可将汽车尾气中的有毒气体处理为无污染的气体,下图为该反应的微观示意图(未配平),其中不同符号的球代表不同种原子。
高考化学一轮复习氧化还原反应专项练习(带解析)自然界中的燃烧,呼吸作用,光合作用,生产生活中的化学电池,金属冶炼,火箭发射等等都与氧化还原反应息息相关。
查字典化学网为考生整理了氧化还原反应专项练习,请考生认真练习。
1.随着人们生活节奏的加快,方便的小包装食品已被广泛同意,为了防止富脂食品氧化变质,延长食品的保质期,在包装袋中常放入抗氧化物质。
下列不属于抗氧化物质的是()A.生石灰B.还原铁粉C.亚硫酸钠D.硫酸亚铁解析:抗氧化物质是具有还原性的物质。
生石灰无还原性,在食品包装袋中作干燥剂。
答案:A2.关于反应CaH2+2H2O===Ca(OH)2+2H2,下列判定正确的是()①H2只是氧化产物②H2只是还原产物③H2O是氧化剂④CaH2中的H元素被还原⑤此反应中氧化产物与还原产物的原子个数比为1∶1A.①②③B.②④C.①D.③⑤解析:在反应物CaH2中,H显-1价,生成物H2中的4个H原子,有两个来自CaH2,另两个来自H2O,H2既是氧化产物又是还原产物。
还原剂为CaH2,氧化剂为H2O。
答案:D3.下列反应中,属于氧化还原反应的是()A.NH4HCO3NH3+CO2+H2OB.HCl+NaOH===NaCl+H2OC.MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2OD.2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2解析:判定化学反应是否是氧化还原反应的依据是反应前后有无元素化合价发生变化,选项A、B反应中均无元素化合价变化,因此是非氧化还原反应;C、D项反应中,元素化合价发生改变,C项中Mn从+4价降为+2价,部分Cl从-1价升高为0价,D项中氯元素从-1价升高到0价,氢元素由+1价降低到0价,因此C、D项中反应属于氧化还原反应。
答案:CD4.钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属,TiO2制取Ti的要紧反应有:①TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO②TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti下列叙述正确的是()A.反应①是置换反应B.反应②是复分解反应C.反应①中TiO2是氧化剂D.反应②中金属镁是还原剂解析:在反应①中Ti的化合价不变,氧化剂为Cl2。
备战高考化学氧化还原反应综合题含答案解析一、高中化学氧化还原反应1.高氯酸铵是一种常见的强氧化剂,常用作火箭发射的推进剂。
根据下列信息回答问题:已知:①高氯酸铵受热分解为N2、Cl2、O2和H2O;②Mg3N2易水解;③Cu与N2在酒精灯加热条件下不反应。
(1)写出高氯酸铵受热分解的化学反应方程式: _____________,Mg3N2的电子式为________。
(2)现有23.5g NH4ClO4分解,用下列装置设计实验,验证其分解产物并计算分解率。
(注:①装置中空气已除尽;②装置可重复使用;③B~F装置中的试剂均过量且能与相应物质反应完全。
)①用E装置质量的增加来验证生成的气体产物之一,则E中盛放的试剂是:_______。
②请按气流由左至右的方向连接装置:A →E→D →B→______→_____→_______→E (选择B~F 装置,并用B~F字母填空)。
③证明产物中有Cl2的实验现象:________。
④反应结束后,若C装置质量增加了2.38g,则NH4ClO4的分解率是:________%。
(3)样品中NH4ClO4的含量(杂质中不含NH4+)还可用蒸馏法测定(如图所示,加热和夹持装置已略去),实验步骤如下:步骤1:组装仪器,检查气密性;准确称取样品a g(不超过0.5g)于蒸馏烧瓶中,加入约150mL 水溶解。
步骤2:准确量取40.00mL 约0.1mol/L H2SO4于锥形瓶中。
步骤3:向蒸馏烧瓶中加入20mL 3mol/L NaOH溶液;加热蒸馏使NH3全部挥发。
步骤4:用新煮沸过的水冲洗冷凝装置2~3次,洗涤液并入锥形瓶中。
步骤5:向锥形瓶中加2~3滴甲基橙,用c mol/L NaOH标准溶液滴定至终点,消耗NaOH标准溶液V1 mL。
步骤6:重复实验2~3次。
回答下列问题:①步骤2中,准确量取40.00ml H2SO4溶液的玻璃仪器是: __________。
②为获得样品中NH4ClO4的含量,还需补充的实验是:______。
氧化还原反应综合练习题一、单选题1.下列说法正确的是( )A.分子式为26C H O 的有机化合物性质相同B.相同条件下,等质量的碳按a 、b 两种途径完全转化,途径a 比途径b 放出更多热能途径a :C2CO+H 22CO +H OC.在氧化还原反应中,还原剂失去电子总数等于氧化剂得到电子的总数D.通过化学变化可以直接将水转变为汽油2.一定条件下,某容器中各微粒在反应前后变化的示意图如下,其中●和○代表不同元素的原子。
关于此反应说法错误的是( )A.一定属于吸热反应B.一定属于可逆反应C.一定属于氧化还原反应D.一定属于分解反应 3.NaH 是一种良好的生氢剂,与水反应的化学方程式为NaH +H 2O===NaOH +H 2↑,下列有关该反应的说法不正确的是( ) A .NaH 中H 的化合价为-1价 B .H 2既是氧化产物,又是还原产物 C .氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶1 D .电子转移的方向和数目可以表示为:4.工业上将Na 2CO 3和Na 2S 以1:2的物质的量之比配成溶液,再通入SO 2,可制取Na 2S 2O 3,同时放出CO 2。
在该反应中( ) A .硫元素既被氧化又被还原B .氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2C .每生成1molNa 2S 2O 3,转移4mol 电子D .相同条件下,每吸收10m 3SO 2就会放出2.5m 3CO 25.K 2Cr 2O 7溶液中存在平衡:2-27Cr O (橙色)+H 2O22-4CrO (黄色)+2H +。
用K 2Cr 2O 7溶液进行下列实验:结合实验,下列说法不正确的是( ) A .①中溶液橙色加深,③中溶液变黄B .②中2-27Cr O 被C 2H 5OH 还原C .对比②和④可知K 2Cr 2O 7酸性溶液氧化性强D .若向④中加入70%H 2SO 4溶液至过量,溶液变为橙色 6.反应①②分别是从海藻灰和某种矿石中提取碘的主要反应:①2NaI+MnO 2+3H 2SO 4=2NaHSO 4+MnSO 4+2H 2O+I 2;(2)2NaIO 3+5NaHSO 3=2Na 2SO 4+3NaHSO 4+H 2O+I 2。
备战高考化学《氧化还原反应的综合》专项训练附答案解析一、高中化学氧化还原反应1.废水中过量的氨氮(3NH 和4NH +)会导致水体富营养化。
某科研小组用NaClO 氧化法处理氨氮废水。
已知:①HClO 的氧化性比NaClO 强;②3NH 比4NH +更易被氧化;③国家相关标准要求经处理过的氨氮废水pH 要控制在6~9 。
(1)pH 1.25=时,NaClO 可与4NH +反应生成2N 等无污染物质,该反应的离子方程式为___________。
(2)进水pH 对氨氮去除率和出水pH 的影响分别如图1和图2所示:①进水pH 在1.25~2.75范围内时,氨氮去除率随pH 的升高迅速下降的原因是__________。
②进水pH 在2.75~6范围内时,氨氮去除率随pH 的升高而上升的原因是___________。
③进水pH 应控制在____________左右为宜。
(3)为研究空气对NaClO 氢化氨氮的影响,其他条件不变,仅增加单位时间内通人空气的量,发现氨氮去除率几乎不变。
其原因可能是______(填序号)a.2O 的氧化性比NaClO 弱b.2O 氧化氨氮速率比NaClO 慢c.2O 在废水中溶解度比较小d.空气中的2N 进入废水中【答案】4223ClO 2NH N 3Cl 3H O 2H -+-++=↑+++ 随着pH 的升高,NaClO 含量增大,氧化性降低,导致氨氯去除率下降 随着pH 的升高,氨氮废水中3NH 含量增大,而3NH 比4NH +更易被氧化 1.5 abc【解析】【分析】(1)pH=1.25时,NaClO 可与NH 4+反应生成N 2等无污染物质,次氯酸根离子被还原为氯离子和水,结合电荷守恒、电子守恒、原子守恒配平书写离子方程式;(2)①进水pH为1.25~2.75范围内,氨氮去除率随pH升高迅速下降是c(OH-)较大,抑制NaClO水解,c(HClO)较小致氧化能力弱;②进水pH为2.75~6.00范围内氨氮去除率随pH升高而上升,氨气含量增大氨氮易被氧化;③结合图象变化可知进水pH应控制在1.0左右;(3)其他条件不变,仅增加单位时间内通入空气的量,发现氨氮去除率几乎不变,说明O2氧化氨氮速率比NaClO慢,比次氯酸钠氧化性弱,溶液中溶解的氧气少等原因。
【详解】(1)pH=1.25时,NaClO可与NH4+反应生成N2等无污染物质,次氯酸根离子被还原为氯离子,结合电荷守恒、电子守恒、原子守恒配平书写离子方程式:3ClO-+2NH4+=N2↑+3Cl-+2H+;(2)①进水pH为1.25~2.75范围内,氨氮去除率随pH升高迅速下降的原因是:随着PH升高,NaClO含量增大,氧化性能降低,导致氨氮去除率下降;②进水pH为2.75~6.00范围内,氨氮去除率随pH升高而上升的原因是:随着PH升高氨氮废水中氨气含量增大,氨氮更易被氧化;③进水pH应控制在1.50左右,氨氮去除率会较大;(3)研究空气对NaClO氧化氨氮的影响,其他条件不变,仅增加单位时间内通入空气的量,发现氨氮去除率几乎不变。
其原因可能是:O2的氧化性比NaClO弱、O2氧化氨氮速率比NaClO慢、O2在溶液中溶解度比较小;故答案为:abc。
2.目前全世界的镍(Ni)消费量仅次于铜、铝、铅、锌,居有色金属第五位。
镍常用于各种高光泽装饰漆和塑料生产,也常用作催化剂。
碱式碳酸镍的制备:工业用电解镍新液(主要含NiSO4,NiCl2等)制备碱式碳酸镍晶体[xNiCO3·yNi(OH)2·zH2O],制备流程如图:(1)反应器中的一个重要反应为3NiSO4+3Na2CO3+2H2O=NiCO3·2Ni(OH)2+3Na2SO4+2X,X 的化学式为__。
(2)物料在反应器中反应时需要控制反应温度和pH值。
分析如图,反应器中最适合的pH值为__。
(3)检验碱式碳酸镍晶体洗涤干净的方法是__。
测定碱式碳酸镍晶体的组成:为测定碱式碳酸镍晶体[xNiCO3·yNi(OH)2·zH2O]组成,某小组设计了如图实验方案及装置:资料卡片:碱式碳酸镍晶体受热会完全分解生成NiO、CO2和H2O实验步骤:①检查装置气密性;②准确称量3.77g碱式碳酸镍晶体[xNiCO3·yNi(OH)2·zH2O]放在B装置中,连接仪器;③打开弹簧夹a,鼓入一段时间空气,分别称量装置C、D、E的质量并记录;④__;⑤打开弹簧夹a缓缓鼓入一段时间空气;⑥分别准确称量装置C、D、E的质量并记录;⑦根据数据进行计算(相关数据如下表)装置C/g装置D/g装置E/g加热前250.00190.00190.00加热后251.08190.44190.00实验分析及数据处理:(4)E装置的作用__。
(5)补充④的实验操作___。
(6)通过计算得到碱式碳酸镍晶体的组成__(填化学式)。
镍的制备:(7)写出制备Ni的化学方程式__。
【答案】CO2 8.3 取最后一次洗涤液...产生,.......少许,加入HCl酸化的...BaCl2溶液,若无沉淀则证明沉淀已经洗涤干净吸收空气中的H2O和CO2关闭弹簧夹a,点燃酒精灯,观察到C中无气泡时,停止加热 NiCO3·2Ni(OH)2·4H2O2[NiCO3·2Ni(OH)2·4H2O]+3N2H4·H2O=6Ni+3N2↑+2CO2↑+21H2O【解析】【分析】(1)根据元素守恒分析判断;(2)使各种杂质相对最少的pH即为最适合的pH ;(3)反应后的滤液中含有硫酸钠,因此检验碱式碳酸镍晶体是否洗涤干净就是检验是否有硫酸根离子残留;(4)根据实验目的和各个装置的作用分析;(5)根据实验目的和前后操作步骤分析;(6)先计算生成水蒸气和CO2的质量,再根据质量守恒确定化学式;(7)氧化还原反应中电子有得,必有失,根据化合价变化确定生成物,进而配平方程式。
【详解】(1)反应器中的一个重要反应为3NiSO4+3Na2CO3+2H2O=NiCO3·2Ni(OH)2+3Na2SO4+2X,反应前Ni原子共3个、S原子共3个、O原子共23个、Na原子6个、C原子3个、H原子4个,反应后现有:Ni原子3个、S原子共3个、O原子共19个、Na原子6个、C原子1个、H 原子4个,少O原子4个,C原子2个,而这些微粒包含在2个X分子中,所以X的化学式为CO2,故答案为:CO2;(2)物料在反应器中反应时需要控制反应条件,根据图可知,在pH=8.3时,各种杂质相对最少,所以反应器中最适合的pH 8.3,故答案为:8.3 ;(3)反应后的滤液中含有硫酸钠,因此检验碱式碳酸镍晶体是否洗涤干净就是检验是否有硫酸根离子残留,故答案为:取最后一次洗涤液少许,加入HCl酸化的BaCl2溶液,若无沉淀产生,则证明沉淀已经洗涤干净;(4)C装置用来吸收碱式碳酸镍晶体受热分解产生的H2O,D装置用来吸收碱式碳酸镍晶体受热分解产生的CO2,E装置可以防止空气中的H2O和CO2进入D装置中,影响实验数据的测定,故答案为:吸收空气中的H2O和CO2;(5)步骤③反应前左侧通空气是为了排尽装置中原有的CO2和水蒸气,避免装置内的CO2和水蒸气造成数据干扰,排空气后,应该开始进行反应,因此步骤④的操作为关闭弹簧夹a,点燃酒精灯,观察到C中无气泡时,说明固体分解完全,停止加热;步骤⑤再打开弹簧夹a缓缓鼓入一段时间空气,将装置中残留的CO2和水蒸气全部赶入C、D装置,被完全吸收,故答案为:关闭弹簧夹a,点燃酒精灯,观察到C中无气泡时,停止加热;(6)水的质量为251.08g−250g=1.08g,CO2的质量为190.44g−190g=0.44g,由于发生的是分解反应,所以生成的NiO的质量为3.77g−1.08g−0.44g=2.25g,则分解反应中水、二氧化碳和NiO的系数比(也就是分子个数比)为即:1.08g0.44g2.25g18g/mol g/mol g/mol=6:1:34475::,xNiCO3⋅yNi(OH)2⋅zH2O . 6H2O↑+CO2↑+3NiO,根据元素守恒可得可得x=1,y=2,z=4即xNiCO3⋅yNi(OH)2⋅zH2O中x:y:z的值1:2:4,故答案为:NiCO3·2Ni(OH)2·4H2O;(7)NiCO3·2Ni(OH)2·4H2O与N2H4·H2O反应生成Ni,Ni元素得电子,被还原,同时还生成气体X和Y,由第(1)问知X为CO2,氧化还原反应有得电子,必有失电子的物质,由此判断另一种气体为N2,根据得失电子守恒、元素守恒配平制备Ni的化学方程式,故答案为:2[NiCO3·2Ni(OH)2·4H2O]+3N2H4·H2O=6Ni+3N2↑+2CO2↑+21H2O。
3.据报道,磷酸二氢钾(KH2PO4)大晶体已应用于我国研制的巨型激光器“神光二号”中。
利用氟磷灰石(化学式为Ca5P3FO12)制备磷酸二氢钾的工艺流程如下图所示(部分流程步骤已省略):已知萃取的主要反应原理:KCl+H 3PO4KH2PO4+HCl;其中,反应产生的HCl易溶于有机萃取剂。
请回答下列问题:(1)流程中将氟磷灰石粉碎的目的是__________________________________。
(2)不能使用二氧化硅陶瓷材质的沸腾槽的主要原因是____________(用化学方程式表示)。
(3)副产品N的化学式是____________;在得到KH2PO4晶体的一系列操作Ⅲ,其主要包括____________、过滤、洗涤、干燥等。
(4)若用1000kg质量分数为50.4%的氟磷灰石(化学式为Ca5P3FO12,摩尔质量为504g/mol)来制取磷酸二氢钾晶体,其产率为80%,则理论上可生产KH2PO4(摩尔质量为136g/mol)的质量为_______kg。
(5)电解法制备KH2PO4的装置如图所示.该电解装置中,a 区属于_______区(填“阳极”或“阴极”),阴极区的电极反应式是________________。
(6)工业上还可以用氟磷灰石与焦炭、石英砂混合,在电炉中加热到1500℃生成白磷,同时逸出SiF4和CO,该反应的化学方程式为________________________________________。
【答案】增大氟磷灰石与稀硫酸反应的接触面积,加快化学反应速率4HF+SiO2═SiF4↑+2H2O NH4Cl 蒸发浓缩、冷却结晶 326.4kg 阴极 2H++2e-=H2↑4Ca5P3FO12+21SiO2+30C20CaSiO3+3P4+SiF4↑+30CO↑【解析】【分析】氟磷灰石(化学式为Ca5P3FO12)粉碎后加入浓硫酸,反应生成氢氟酸、硫酸钙、磷酸等,加入氯化钾后用有机萃取剂,KCl+H 3PO4KH2PO4+HCl,反应产生的HCl易溶于有机萃取剂,有机相中含有氯化氢,加入氨水反应生成氯化铵,因此副产品主要为氯化铵,水相中含有KH2PO4,经过一系列操作得到KH2PO4晶体。