全国备战高考化学氧化还原反应的综合备战高考真题汇总附详细答案
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一、高中化学氧化还原反应练习题(含详细答案解析) 1.硫酸亚铁铵的化学式为(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O,商品名为莫尔盐,可由硫酸亚铁与硫酸铵反应生成。一般硫酸亚铁盐在空气中易被氧化,而形成莫尔盐后就比较稳定了。三种盐的溶解度(单位为g/100g水)如下表:
温度/℃ 10 20 30 (NH4)2SO4 73.0 75.4 78.0
FeSO4·7H2O 20.0 26.5 32.9 (NH4)2SO4•FeSO4 17.2 21.6 28.1
(一)实验室制取少量莫尔盐的流程如下:
试回答下列问题: (1)步骤1中加入10%Na2CO3溶液的主要作用是___________;反应中铁屑过量是为了______。
(2)步骤3需要趁热过滤,原因是___________。 (3)从步骤4到莫尔盐,必须进行的操作依次是______,析出的晶体常用________洗涤。 (4)若莫尔盐的饱和溶液中有水20克,当温度从30℃降至10℃,最多析出莫尔盐的质量是________(选填编号)。 A 2.18g B 大于2.18g C 小于 2.18g D 无法确定
(二)称取质量为1.96g的莫尔盐制成溶液。用未知浓度的酸性KMnO4溶液进行滴定。 (1)已知MnO4-被还原为Mn2+,试写出该滴定反应的离子方程式____。 (2)判断该反应到达滴定终点的现象为____________。 (3)假设到达滴定终点时,用去V mL 酸性KMnO4溶液,则该酸性KMnO4溶液的浓度为_______mol/L。
【答案】除铁屑表面的油污 还原氧化生成的Fe3+,保证Fe2+稳定、纯净地存在,减少产物中的Fe3+杂质 FeSO4在温度低时溶解度较小,如果不趁热过滤就会有FeSO4·7H2O析出
过滤、洗涤 无水酒精或冰水 B 5Fe2++MnO4-+8H+ → 5Fe3++Mn2++4H2O 加入最后一滴KMnO4溶液紫红色不褪,且半分钟内不褪色 1/V 【解析】 【分析】 (一)(1)碳酸钠水解显碱性; (2)FeSO4在温度低时溶解度较小; (3)浓缩结晶后需要过滤、洗涤;温度低时,硫酸亚铁铵的溶解度小; (4)(NH4)2SO4·FeSO4在30℃和10℃的溶解度分别为:28.1g和17.2g; (二)(1)MnO4-将二价铁离子氧化为三价铁离子,被还原为Mn2+; (2)高锰酸钾本身有颜色,滴定亚铁离子是不需要指示剂的; (3)根据亚铁离子和高锰酸根反应的实质,可以找到亚铁离子与高锰酸根之间的量的关系,根据原子守恒可以找到亚铁离子和酸亚铁铵之间量的关系,进而进行计算。 【详解】 (一)(1)碳酸钠水解显碱性,油脂在碱性条件下能水解,过量的Fe可以还原氧化生成的Fe3+,减少产物中的Fe3+杂质, 故答案为:除铁屑表面的油污;还原氧化生成的Fe3+,保证Fe2+稳定、纯净地存在,减少产物中的Fe3+杂质; (2)如果不趁热过滤就会有FeSO4·7H2O析出,故答案为:FeSO4在温度低时溶解度较小,如果不趁热过滤就会有FeSO4·7H2O析出; (3)浓缩结晶后需要过滤、洗涤;硫酸亚铁铵在无水乙醇中的溶解度小;温度低时,硫酸亚铁铵的溶解度小,可用冰水洗涤,故答案为:过滤、洗涤;无水酒精或冰水; (4)(NH4)2SO4·FeSO4在30℃和10℃的溶解度分别为:28.1g和17.2g,即若溶剂为100g水,冷却析出10.9g,有水20g析出2.18g,硫酸亚铁铵的化学式为(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O
含有结晶水,故析出质量大于2.18g,故答案为:B; (二)(1)反应的离子方程式5Fe2++MnO4-+8H+→5Fe3++Mn2++4H2O,故答案为:5Fe2++MnO4-+8H+→5Fe3++Mn2++4H2O;
(2)高锰酸钾本身有颜色,滴定亚铁离子不需要指示剂,当滴加最后一滴溶液后,溶液变成紫红色,30s内不褪色,说明达到滴定终点,故答案为:加入最后一滴KMnO4溶液紫红色不褪,且半分钟内不褪色;
(3)1.96g硫酸亚铁铵晶体的物质的量n=mM=1.96392/ggmol=0.005mol,根据原子守恒则亚铁离子的物质的量为0.005mol,反应5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O,则5Fe2+~MnO4-
,所以高锰酸钾的物质的量为0.001mol,据c=nV=30.00110molVL=1Vmol/L,故答案为:1V。
2.硫酰氯(SO2Cl2)和亚硫酰氯(SOCl2)都是重要的化工试剂,均易水解。 (1)甲同学在实验室利用SO2和Cl2在活性炭催化作用下制取SO2Cl2,装置如图所示。 ①B装置中冷凝管进水口是___。(填“m”或“n”),B中干燥管盛有的物质是___。 ②欲制取少量SO2Cl2,选择图中的装置(可以重复选用),其连接顺序为:a、___、h。 ③去除C装置会降低SO2和Cl2的利用率,可能的原因是___(用化学方程式表示)。 (2)SOCl2水解后无残留物,较SO2Cl2是更好的脱水剂。乙同学设计实验利用SOCl2和ZnCl2•xH2O制取无水ZnCl2。
①解释SOCl2在该实验中的作用是___(写出两点)。 ②实验室常用NaOH溶液吸收SOCl2,该反应的离子方程式是___。 (3)乙同学认为SOCl2还可用作由FeCl3•6H2O制取无水FeCl3的脱水剂,但丙同学认为该实验可能发生副反应使产品不纯。 ①可能发生的副反应的化学方程式是___。 ②两同学设计如下实验判断该反应的可能性:取少量SOCl2和FeCl3•6H2O反应后的混合物于试管中,加水溶解,将溶液平分至五支试管,分别进行以下实验,其中能得出合理结论的是___。 A.加入过量稀HNO3,再滴加几滴AgNO3溶液
B.加入少量稀HNO3,再滴加几滴BaCl2溶液
C.滴加几滴BaCl2溶液
D.滴加几滴酸性KMnO4溶液
E.滴加几滴KSCN溶液后,再滴加几滴氯水
【答案】m 碱石灰 fgdebced SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl SOCl2作脱水剂,与水反应生成HCl可以抑制氯化锌的水解 SOCl2+4OH-=SO32-+2Cl-+2H2O SOCl2+2FeCl3•6H2O=FeSO4+6HCl+FeCl2+9H2O BCD 【解析】 【分析】 冷凝管中冷凝水的流向要对流,下进上出;干燥管中根据要求一般填装碱石灰或无水氯化钙,碱石灰同时具有干燥和吸收酸性气体功能,无水氯化钙只有吸水性。 【详解】 (1)①B装置中冷凝管进水口是m,B中干燥管盛有的物质是吸收剩余二氧化硫、氯气的碱石灰;故答案为:m;碱石灰; ②装置A制备氯气,氯气含氯化氢和水蒸气,通过装置D除去氯化氢,通过装置C吸收水蒸气,得到干燥纯净的氯气,连接装置B的b进入三颈烧瓶,装置E制备二氧化硫气体,通过装置C除去水蒸气,连接装置B的c,欲制取少量SO2Cl2,选择上图中的装置(可以重复选用),其连接顺序为:a、f、g、d、e、b、c、e、d、h;故答案为:fgdebced; ③去除C装置会降低SO2和Cl2的利用率,是二氧化硫和氯气和水反应生成硫酸和氯化氢,反应的化学方程式:SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl;故答案为:SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl; (2)①氯化锌会水解,SOCl2作脱水剂,与水反应生成HCl可以抑制氯化锌的水解,SOCl2
在该实验中的作用是:SOCl2作脱水剂,与水反应生成HCl可以抑制氯化锌的水解;故答案
为:SOCl2作脱水剂,与水反应生成HCl可以抑制氯化锌的水解; ②用NaOH溶液吸收SOCl2,有Na2SO3和NaCl生成,反应的离子方程式:SOCl2+4OH-=SO32-
+2Cl-+2H2O;故答案为:SOCl2+4OH-=SO32-+2Cl-+2H2O;
(3)①SOCl2具有还原性,三价铁具有氧化性,可能发生氧化还原反应生成硫酸根离子和亚铁离子,反应的化学方程式为:SOCl2+2FeCl3•6H2O=FeSO4+6HCl+FeCl2+9H2O,故答案为:SOCl2+2FeCl3•6H2O=FeSO4+6HCl+FeCl2+9H2O;
②SOCl2和FeCl3•6H2O反应后的混合物的主要成分是FeCl3,若发生副反应,还有FeSO4和FeCl2。由于SOCl2为液体,所以在固体混合物中没有SOCl2。取少量SOCl2和FeCl3•6H2O反
应后的混合物于试管中,加水溶解,溶液中一定有FeCl3,还可能有FeSO4和FeCl2,若要证明有副反应发生,只需证明溶液中有Fe2+或SO42-即可。 A.加入过量稀HNO3,再滴加几滴AgNO3溶液是检验氯离子存在,不能证明副反应是否进
行,故A错误; B.加入少量稀HNO3,再滴加几滴BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则证明溶液中有SO42-
,
能证明有副反应发生,故B正确; C.滴加几滴BaCl2溶液,生成白色沉淀,说明产物中含硫酸根离子,证明发生了副反应,
故C正确; D.滴加几滴酸性KMnO4溶液,Fe2+具有还原性,可以使酸性KMnO4溶液褪色,能证明发
生了副反应,故D正确; E.滴加几滴KSCN溶液后,由于溶液中有Fe3+,溶液会变红,无法证明Fe2+的存在,故E错误; 故答案为:BCD。
3.某实验小组欲制取氧化铜并证明氧化铜能加快氯酸钾的分解,进行了如下实验: (一)制取氧化铜 ①往盛有一定量CuCl2溶液的烧杯中逐滴加入NaOH溶液,直至不再产生沉淀,然后将烧杯中的物质转移到蒸发皿中,加热至沉淀全部变为黑色。 ②将步骤①所得的黑色沉淀过滤、洗涤,晾干后研细备用。 (1)在实验过程中,若未加入NaOH溶液,直接将CuCl2溶液转移到蒸发皿中加热,最后也能得到黑色沉淀,试分析其原因__________。 (2)写出检验步骤②中沉淀是否洗涤干净的操作__________________。 (二)为证明氧化铜能加快氯酸钾的分解并与二氧化锰的催化效果进行比较,用下图装置进行实验,每次实验时均收集25ml气体,其他可能影响实验的因素均已忽略,实验数据见下表: