氧化还原反应高考真题汇编
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专题13氧化还原反应1.【2022年辽宁卷】镀锌铁钉放入棕色的碘水中,溶液褪色;取出铁钉后加入少量漂白粉,溶液恢复棕色;加入4CCl ,振荡,静置,液体分层。
下列说法正确的是A .褪色原因为2I 被Fe 还原B .液体分层后,上层呈紫红色C .镀锌铁钉比镀锡铁钉更易生锈D .溶液恢复棕色的原因为-I 被氧化【答案】D【解析】A .Zn 比Fe 活泼,更容易失去电子,还原性更强,先与2I 发生氧化还原反应,故溶液褪色原因为2I 被Zn 还原,A 项错误;B .液体分层后,2I 在4CCl 层,4CCl 的密度比水大,则下层呈紫红色,B 项错误;C .若镀层金属活泼性大于Fe ,则Fe 不易生锈,反之,若Fe 活泼性大于镀层金属,则Fe 更易生锈,由于活泼性:Zn>Fe>Sn ,则镀锡铁钉更易生锈,C 项错误;D .漂白粉的有效成分为2Ca(ClO),其具有强氧化性,可将-I 氧化,D 项正确;答案选D 。
2.【2022年湖北卷】硫代碳酸钠能用于处理废水中的重金属离子,可通过如下反应制备:()()()()22322NaHS s +CS l =Na CS s +H S g ,下列说法正确的是A .23Na CS 不能被氧化B .23Na CS 溶液显碱性C .该制备反应是熵减过程D .2CS 的热稳定性比2CO 的高【答案】B 【解析】A .23Na CS 中硫元素为-2价,还原性比较强,能被氧化,故A 错误;B .类比23Na CO 溶液,O 与S 同主族,可知23Na CS 溶液显碱性,故B 正确;C .由反应方程式可知,固体与液体反应制备了硫化氢气体,故该制备反应是熵增过程,故C 错误;D .S 的原子半径比O 大,故C=S 键长比C=O 键长长,键能小,故2CS 的热稳定性比2CO 的低,故D 错误;故选B 。
3.(2021.1·浙江真题)关于反应8NH 3+6NO 2=7N 2+12H 2O ,下列说法正确的是A .NH 3中H 元素被氧化B .NO 2在反应过程中失去电子C.还原剂与氧化剂的物质的量之比为3:4D.氧化产物与还原产物的质量之比为4:3【答案】D【解析】由反应8NH3+6NO2==7N2+12H2O可知,其中NH3的N元素的化合价由-3升高到0、NO2中的N元素的化合价由-+4降低到0,因此,NH3是还原剂,NO2是氧化剂。
一、高中化学氧化还原反应练习题(含详细答案解析)1.工业上处理含苯酚废水的过程如下。
回答下列问题:Ⅰ.测定废水中苯酚的含量。
测定原理:+3Br 2→↓+3HBr 测定步骤:步骤1:准确量取25.00mL 待测废水于250mL 锥形瓶中。
步骤2:将5.00mL 1amol L -⋅浓溴水(量)迅速加入到锥形瓶中,塞紧瓶塞,振荡。
步骤3:打开瓶塞,向锥形瓶中迅速加入bmL 10.10mol L -⋅KI 溶液(过量),塞紧瓶塞,振荡。
步骤4:滴入2~3滴指示剂,再用10.010mol L -⋅223Na S O 标准溶液滴定至终点,消耗223Na S O 溶液1V mL (反应原理:2223246I 2Na S O 2NaI Na S O +=+)。
待测废水换为蒸馏水,重复上述步骤(即进行空白实验),消耗223Na S O 溶液2V mL 。
(1)“步骤1”量取待测废水所用仪器是________。
(2)为了防止溴的挥发,上述步骤中采取的措施包括迅速加入试剂和________。
(3)“步骤4”滴定终点的现象为________。
(4)该废水中苯酚的含量为________1mg L -⋅(用含1V 、2V 的代数式表示)。
如果空白实验中“步骤2”忘记塞紧瓶塞,则测得的废水中苯酚的含量________(填“偏高”“偏低”或“无影响”,下同);如果空白实验中“步骤4”滴定至终点时俯视读数,则测得的废水中苯酚的含量________。
Ⅱ.处理废水。
采用Ti 基2PbO 为阳极,不锈钢为阴极,含苯酚的废水为电解液,通过电解,阳极上产生羟基(·OH ),阴极上产生22H O 。
通过交排列的阴阳两极的协同作用,在各自区域将苯酚深度氧化为2CO 和2H O 。
(5)写出阳极的电极反应式:________。
(6)写出苯酚在阴极附近被22H O 深度氧化的化学方程式:________。
【答案】(酸式)滴定管 塞紧瓶塞 滴入一滴溶液后,锥形瓶内溶液蓝色恰好褪去,且半分钟不恢复原色 ()2194V -V 15偏低 偏低 2H O e OH H -+-=⋅+ 652222C H OH 14H O 6CO 17H O +=↑+【解析】【分析】向呈有待测废水加入浓溴水反应后得到三溴苯酚的沉淀,再加入KI 溶液与剩下的Br 2发生氧化还原反应得到I 2,方程式为Br 2+2I -===I 2+2Br -,再用Na 2S 2O 3标准溶液滴定I 2,可根据消耗的Na 2S 2O 3标准溶液的体积和浓度算出溶液中剩余的Br 2的物质的量,再设置一个空白实验测出浓溴水的物质的量,用Br 2总的物质的量-剩余Br 2的物质的量即可得出与苯酚反应的Br 2的物质的量,再结合反应方程式得到苯酚的物质的量,从而求出废水中苯酚的含量,结合实验基本操作及注意事项解答问题。
一、高中化学氧化还原反应练习题(含详细答案解析)1.碳酸亚铁可用于制备补血剂。
某研究小组制备了 FeCO3,并对 FeCO3的性质和应用进行了探究。
已知:①FeCO3是白色固体,难溶于水②Fe2++6SCN-Fe(SCN)64-(无色)Ⅰ. FeCO3的制取(夹持装置略)实验i:装置 C 中,向 Na2CO3溶液(pH=11.9)通入一段时间 CO2至其 pH 为 7,滴加一定量 FeSO4溶液,产生白色沉淀,过滤、洗涤、干燥,得到 FeCO3固体。
(1)试剂 a 是_____。
(2)向 Na2CO3溶液通入 CO2的目的是_____。
(3)C 装置中制取 FeCO3的离子方程式为_____。
(4)有同学认为 C 中出现白色沉淀之后应继续通 CO2,你认为是否合理并说明理由________。
Ⅱ.FeCO3的性质探究实验ii实验iii(5)对比实验ⅱ和ⅲ,得出的实验结论是_____。
(6)依据实验ⅱ的现象,写出加入 10%H2O2溶液的离子方程式_____。
Ⅲ.FeCO3的应用(7)FeCO3溶于乳酸[CH3CH(OH)COOH]能制得可溶性乳酸亚铁([CH3CH(OH)COO]2Fe,相对分子质量为 234)补血剂。
为测定补血剂中亚铁含量进而计算乳酸亚铁的质量分数,树德中学化学实验小组准确称量 1.0g 补血剂,用酸性 KMnO4溶液滴定该补血剂,消耗0.1000mol/L 的 KMnO4溶液 10.00mL,则乳酸亚铁在补血剂中的质量分数为_____,该数值异常的原因是________(不考虑操作不当以及试剂变质引起的误差)。
【答案】饱和NaHCO3溶液降低溶液中OH-浓度,防止生成Fe(OH)2 2HCO3- +Fe2+=FeCO3↓+CO2↑+H2O 不合理,CO2会和FeCO3反应生成Fe(HCO3)2(或合理,排出氧气的影响) Fe2+与SCN-的络合(或结合)会促进FeCO3固体的溶解或FeCO3固体在KSCN溶液中的溶解性比KCl溶液中大 6Fe(SCN)64-+3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3+24SCN-或6Fe2++3H2O2+12SCN-=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3或6Fe2++3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe3+ 117% 乳酸根中的羟基被KMnO4氧化,也消耗了KMnO4【解析】【分析】I. 装置A中碳酸钙和稀盐酸反应生成的二氧化碳中混有挥发的氯化氢气体,需要利用装置B中盛装的饱和碳酸氢钠溶液除去,装置C中,向碳酸钠溶液(pH=11.9)通入一段时间二氧化碳至其pH为7,滴加一定量硫酸亚铁溶液产生白色沉淀,过滤,洗涤,干燥,得到FeCO3;II. (5)根据Fe2++6SCN-Fe(SCN)64-分析FeCO3在KCl和KSCN两种不同溶液中的溶解度不同判断;(6)实验ii中溶液显红色且有红褐色沉淀生成,说明加入10%过氧化氢溶液后有Fe(OH)3和Fe(SCN)3生成;(7)FeCO3溶于乳酸[CH3CH(OH)COOH]能制得可溶性乳酸亚铁补血剂,根据得失电子守恒和元素守恒建立关系式进行计算;乳酸根中有羟基,也能被高锰酸钾溶液氧化。
氧化还原反应1.高温下焙烧CuFeS2的反应之一为: 2CuFeS2+7O2CuSO4+CuO+Fe2O3 +3SO2下列关于该反应的叙述正确的是()A. CuFeS2中硫的化合价为-1B. CuFeS2发生还原反应C. 1 mol CuFeS2完全反应转移13 mol电子D. CuSO4和SO2既是氧化产物, 又是还原产物[答案] D[解析]CuFeS2中Cu为+2价, Fe为+2价, S为-2价, A选项错误; CuFeS2中S、Fe化合价都升高, 发生氧化反应, B选项错误; 1 mol CuFeS2完全反应转移14 mol电子, C选项错误; D正确。
2.三氟化氮(NF3) 在微电子工业中有重要用途, 可由氨气和氟气反应得到, 它在潮湿的空气中与水蒸气反应的产物有HF、NO和HNO3。
下列说法错误的是()A. 原子半径: N> FB. 在与水蒸气反应中, NF3既是氧化剂又是还原剂C. 若NF3泄漏, 可用石灰水喷淋的方法减少污染D. 在潮湿空气中反应, 被氧化与被还原的元素的物质的量之比为2∶1[答案] D[解析]原子半径: N> F, A正确; 三氟化氮与水蒸气反应生成HF、NO和HNO3, 三氟化氮中氮元素为+3价, 部分N元素化合价升高转化为HNO3, 部分N元素化合价降低转化为NO, 所以NF3既是氧化剂又是还原剂, B正确; 石灰水可除去HF、HNO3, 所以若NF3泄漏, 可用石灰水喷淋的方法减少污染, C正确; 根据化合价升高总数和降低总数相等, 可得被氧化与被还原的元素的物质的量之比为1∶2, D错误。
3.已知: ①Na3N+3H2O3NaOH+NH3↑, ②NaH+H2O NaOH+H2↑。
下列叙述正确的是()A. 离子半径: Na+> > H+B. 反应①和②都是氧化还原反应C. 反应②每生成1 mol H2, 转移的电子数为N AD. Na3N和NaH与盐酸反应都只生成一种盐[答案] C[解析]离子半径: N3-> Na+> H+, A不正确; 反应①中元素的化合价均未变化, 不是氧化还原反应, B不正确; 根据反应①可知Na3N与盐酸反应生成氯化钠和氯化铵两种盐, D不正确。
全国高考化学氧化还原反应的综合高考真题汇总附详细答案一、高中化学氧化还原反应1.亚氯酸钠(NaClO2)是二氧化氯(ClO2)泡腾片的主要成分。
实验室以氯酸钠(NaClO3)为原料先制得ClO2,再制备NaClO2粗产品,其流程如图:已知:①ClO2可被NaOH溶液吸收,反应为2ClO2+2NaOH=NaClO3+NaClO2+H2O。
②无水NaClO2性质稳定,有水存在时受热易分解。
(1)反应Ⅰ中若物质X为SO2,则该制备ClO2反应的离子方程式为___。
(2)实验在如图-1所示的装置中进行。
①若X为硫磺与浓硫酸,也可反应生成ClO2。
该反应较剧烈。
若该反应在装置A的三颈烧瓶中进行,则三种试剂(a.浓硫酸;b.硫黄;c.NaClO3溶液)添加入三颈烧瓶的顺序依次为___(填字母)。
②反应Ⅱ中双氧水的作用是___。
保持反应时间、反应物和溶剂的用量不变,实验中提高ClO2吸收率的操作有:装置A中分批加入硫黄、___(写出一种即可)。
(3)将装置B中溶液蒸发可析出NaClO2,蒸发过程中宜控制的条件为___(填“减压”、“常压”或“加压”)。
(4)反应Ⅰ所得废液中主要溶质为Na2SO4和NaHSO4,直接排放会污染环境且浪费资源。
为从中获得芒硝(Na2SO4·10H2O)和石膏(水合硫酸钙),请补充完整实验方案:___,将滤液进一步处理后排放(实验中须使用的试剂和设备有:CaO固体、酚酞、冰水和冰水浴)。
已知:CaSO4不溶于Na2SO4水溶液;Na2SO4的溶解度曲线如图−2所示。
【答案】2ClO3-+SO2═2ClO2+SO42- cab 作还原剂水浴加热时控制温度不能过高(或加一个多孔球泡等)减压向废液中分批加入适量CaO固体并搅拌,用冰水浴控制反应温度,对浊液取样并滴加酚酞,至溶液呈浅红色时停止加入CaO。
静置后过滤,用水洗涤沉淀2-3次得到石膏;滤液蒸发浓缩,冷却结晶至32.4℃以下,接近0℃,过滤,所得晶体用冰水洗涤2-3次,低温干燥得到芒硝【解析】【分析】用二氧化硫将NaClO3还原制得ClO2,ClO2和NaOH反应制得NaClO3和NaClO2,再用过氧化氢将NaClO3还原成NaClO2制得NaClO2粗品。
专题04 氧化还原反应1.[2020浙江7月选考]反应中,氧化产物与还原产物的物质的量之比是( )A.1:2B.1:1C.2:1D.4:1【答案】B【解析】由反应方程式可知,反应物MnO2中的Mn元素的化合价为+4价,生成物MnCl2中Mn元素的化合价为+2价,反应物HCl中Cl元素的化合价为-1价,生成物Cl2中Cl元素的化合价为0价,故MnCl2是还原产物,Cl2是氧化产物,由氧化还原反应中得失电子守恒可知,n(Cl2):n(MnCl2)=1:1,B符合题意;答案选B。
2.[2020浙江7月选考]是硅酸盐水泥的重要成分之一,其相关性质的说法不正确...的是( ) A.可发生反应:B.具有吸水性,需要密封保存C.能与,反应生成新盐D.与足量盐酸作用,所得固体产物主要为【答案】D【解析】将Ca3SiO5改写为氧化物形式后的化学式为:3CaO·SiO2,性质也可与Na2SiO3相比较,据此解答。
A.Ca3SiO5与NH4Cl反应的方程式为:Ca3SiO5+4NH4Cl CaSiO3+2CaCl2+4NH3↑+2H2O,A正确;B.CaO能与水反应,所以需要密封保存,B正确;C.亚硫酸的酸性比硅酸强,当二氧化硫通入到Ca3SiO5溶液时,发生反应:3SO2+H2O+ Ca3SiO5=3CaSO3+H2SiO3,C正确;D.盐酸的酸性比硅酸强,当盐酸与Ca3SiO5反应时,发生反应:6HCl+ Ca3SiO5=3CaCl2+H2SiO3+2H2O,D 不正确;故选D。
3.[2020年山东(新高考)]下列叙述不涉及氧化还原反应的是A.谷物发酵酿造食醋B.小苏打用作食品膨松剂C.含氯消毒剂用于环境消毒D.大气中NO2参与酸雨形成【答案】B【解析】A.涉及淀粉水解成葡萄糖,葡萄糖氧化成乙醇,乙醇氧化成乙酸,涉及氧化还原反应,A不符合题意;B.小苏打即NaHCO3,NaHCO3受热分解产生无毒的CO2,因此可用小苏打作食品膨松剂,不涉及氧化还原反应,B符合题意;C.利用含氯消毒剂的强氧化性消毒杀菌,涉及氧化还原反应,C不符合题意;D.NO2与水反应有HNO3产生,因此NO2参与了硝酸型酸雨的形成,涉及氧化还原反应,D不符合题意。
专题四氧化还原反应考点1氧化还原反应基本概念1(2023浙江1月选考,6)关于反应2NH2OH+4Fe3+=N2O↑+4Fe2++4H++H2O,下列说法正确的是A.生成1molN2O,转移4mol电子B.NH2OH是还原产物C.NH2OH既是氧化剂又是还原剂D.若设计成原电池,Fe2+为负极产物【答案】A【解析】反应生成1mol一氧化二氮,转移4mol电子,A正确;反应中氮元素的化合价升高被氧化,NH2OH 是反应的还原剂,B错误;反应中氮元素的化合价升高被氧化,NH2OH是反应的还原剂,铁元素的化合价降低被还原,铁离子是反应的氧化剂,C错误;反应中铁元素的化合价降低被还原,铁离子是反应的氧化剂,若设计成原电池,铁离子在正极得到电子发生还原反应生成亚铁离子,亚铁离子为正极产物,D错误。
2(2022·浙江6月选考,10)关于反应Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,下列说法正确的是A.H2SO4发生还原反应B.Na2S2O3既是氧化剂又是还原剂C.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1D.1mol Na2S2O3发生反应,转移4mol电子【答案】B【解析】H2SO4转化为Na2SO4和水,其中所含元素的化合价均未发生变化,故其没有发生还原反应,A错误;Na2S2O3中S的化合价为+2价,其发生歧化反应生成S(S为0价)和SO2(S为+4价),故Na2S2O3既是氧化剂又是还原剂,B正确;该反应的氧化产物是SO2,还原产物为S,氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶1,C错误;根据其中S元素的化合价变化情况可知,1mol Na2S2O3发生反应,转移2mol电子,D错误。
3(2022·浙江1月选考,10)关于反应4CO2+SiH44CO+2H2O+SiO2,下列说法正确的是A.CO是氧化产物B.SiH4发生还原反应C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4D.生成1mol SiO2时,转移8mol电子【答案】D 【解析】CO2→CO,碳元素的化合价降低,发生还原反应,CO为还原产物,A项错误;SiH4、H2O中H元素的化合价分别为-1价、+1价,则SiH4发生氧化反应,B项错误;CO2是氧化剂,SiH4是还原剂,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1,C项错误;生成1mol SiO2时,转移8mol电子,D项正确。
全国高考化学氧化还原反应的综合高考真题汇总及答案解析一、高中化学氧化还原反应1.224Na S O (连二亚硫酸钠)是易溶于水,不溶于甲醇的白色固体,在空气中极易被氧化,是一种还原性漂白剂。
制取224Na S O 的方法很多,(1)在碱性溶液中用4NaBH 还原3NaHSO 法制备224Na S O 的反应原理为:3222244NaBH NaHSO NaOH Na S O NaBO H O ++→++(未配平)反应装置如图所示:①实验开始及整个过程中均需通入2N ,其目的是__________________________________。
②制备过程中温度需控制在10~45℃,采用水浴加热的主要优点是______________________。
③为使3NaHSO 尽可能完全被还原,加入三口烧瓶中的反应液,应控制()()34n NaHSO n NaBH ______________。
(2)用HCOONa 还原2SO 制备224Na S O 的装置(夹持加热仪器略)如下:①装置a 烧瓶中发生反应的化学方程式为_________________________________。
②装置b 用于净化2SO ,适宜的试剂是______________________________。
③装置c 在70~83℃生成224Na S O 并析出,同时逸出2CO ,该反应的化学方程式为________________________,加入3CH OH 的目的是________________________;利用反应后的浊液分离提纯224Na S O 需经过的操作为_____________________________________________________。
【答案】排出装置内空气,使反应在无氧状况下进行 使反应液均匀受热 小于8:1(或<8) 2322Na SO 2HCl 2NaCl H O SO +=++↑ 饱和3NaHSO 溶液223224222HCOONa 4SO Na CO 2Na S O H O 3CO ++=++ 降低224Na S O 的溶解度 过滤、洗涤、重结晶、过滤、干燥【解析】【分析】(1)①224Na S O 在空气中极易被氧化,通入2N 其目的是排出装置内空气;②采用水浴加热的主要优点是使反应液均匀受热;③3222244NaBH NaHSO NaOH Na S O NaBO H O ++→++,根据得失电子守恒可知,()()34n NaHSO n NaBH =8; (2)①装置a 烧瓶中发生Na 2SO 3与盐酸反应生成SO 2的反应;②生成的SO 2气体中含有HCl 气体,根据性质选择除杂溶液;③装置c 在70~83℃HCOONa 和2SO 、23Na CO 反应生成224Na S O 并析出,同时逸出2CO ;224Na S O 不溶于甲醇,加入3CH OH 可降低224Na S O 的溶解度;利用反应后的浊液分离提纯224Na S O 需重结晶。
五年(2019-2023)年高考真题分项汇编专题04 氧化还原反应〖2023年高考真题〗考点一氧化还原反应基础知识1.(2023·全国乙卷)下列应用中涉及到氧化还原反应的是A.使用明矾对水进行净化B.雪天道路上撒盐融雪C.暖贴中的铁粉遇空气放热D.荧光指示牌被照发光【答案】C【解析】A.使用明矾对水进行净化过程中,明矾电离出的铝离子发生水解生成氢氧化铝胶体,氢氧化铝胶体粒子吸附水中的悬浮颗粒并沉降下来而水变得澄清,该过程中没有任何一种元素的化合价发生变化,因此没有涉及到氧化还原反应,A不符合题意;B.雪天道路上撒盐融雪,是因为雪遇到盐而使其熔点降低并熔化,该过程中没有任何一种元素的化合价发生变化,因此没有涉及到氧化还原反应,B不符合题意;C.暖贴中的铁粉遇空气放热,是因为暖贴中含有的铁粉、碳粉、氯化钠、水等物质,形成当这些物质遇到空气后形成无数微小原电池并开始工作,化学能转化为电能,无数微小原电池堆积在一起使得电能又转化为热能,该过程中铁元素和氧元素的化合价发生变化,因此,该过程涉及到氧化还原反应,C符合题意;D.荧光指示牌被照发光,是因为光被指示牌发生了反射,该过程中没有任何一种元素的化合价发生变化,因此没有涉及到氧化还原反应,D不符合题意;综上所述,本题选C。
2.(2023·湖北卷)下列化学事实不符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点的是A.石灰乳中存在沉淀溶解平衡B.氯气与强碱反应时既是氧化剂又是还原剂C.铜锌原电池工作时,正极和负极同时发生反应D.Li、Na、K的金属性随其核外电子层数增多而增强【答案】D【解析】A.电解质的沉淀和溶解是对立的,当电解质的沉淀速率和溶解速率相等时,电解质建立了沉淀溶解平衡,因此,沉淀和溶解又互相统一在这个平衡体系中;石灰乳中存在着未溶解的氢氧化钙和溶解的氢氧化钙,因此,石灰乳中存在沉淀溶解平衡,这个化学事实符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点,A不符合题意;B.氧化剂和还原剂是对立的,但是,氯气与强碱反应时,有部分氯气发生氧化反应,同时也有部分氯气发生还原反应,因此,氯气既是氧化剂又是还原剂,氯气的这两种作用统一在同一反应中,这个化学事实符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点,B不符合题意;C .铜锌原电池工作时,正极和负极同时发生反应,正极上发生还原反应,负极上发生氧化反应,氧化反应和还原反应是对立的,但是这两个反应又同时发生,统一在原电池反应中,因此,这个化学事实符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点,C 不符合题意;D .Li 、Na 、K 均为第ⅠA 的金属元素,其核外电子层数依次增多,原子核对最外层电子的吸引力逐渐减小,其失电子能力依次增强,因此,其金属性随其核外电子层数增多而增强,这个化学事实不符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点,D 符合题意; 综上所述,本题选D 。
一、高中化学氧化还原反应练习题(含详细答案解析)1.二氧化氯(ClO2)具有强氧化性,在工业上常用作水处理剂、漂白剂。
ClO2是一种易溶于水的黄绿色气体,其体积分数超过10%时易引起爆炸。
某研究小组欲用以下三种方案制备ClO2,回答下列问题:(1)以黄铁矿(FeS2)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备ClO2,黄铁矿中的硫元素在酸性条件下被ClO3-氧化成SO42-,写出制备ClO2的离子方程式__。
(2)用过氧化氢作还原剂,在硫酸介质中还原NaClO3制备ClO2,并将制得的ClO2用于处理含CN-废水。
实验室模拟该过程的实验装置(夹持装置略)如图所示。
①装置A的名称是__,装置C的作用是__。
②反应容器B应置于30℃左右的水浴中,目的是__。
③通入氮气的主要作用有3个,一是可以起到搅拌作用,二是有利于将ClO2排出,三是__。
④ClO2处理含CN-废水的离子方程式为__,装置E的作用是__。
(3)氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2的方法。
①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质。
某次除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的__(填化学式),至沉淀不再产生后,再加入过量的Na2CO3和NaOH,充分反应后将沉淀一并滤去。
②用石墨做电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2,工作原理如图所示,写出阳极产生ClO2的电极反应式__。
【答案】FeS2+15ClO3-+14H+=15ClO2+Fe3++2SO42-+7H2O 恒压漏斗安全瓶提高化学反应速率,同时防止过氧化氢受热分解稀释ClO2,防止其爆炸 2CN-+2ClO2=2CO2+N2+2Cl-吸收ClO2等气体,防止污染大气 BaCl2 Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+【解析】【分析】二氧化氯(ClO2)具有强氧化性,在工业上常用作水处理剂、漂白剂。
分别利用无机反应和电解原理制备二氧化氯,三种方法均利用了氧化还原反应。
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。
专题03离子反应氧化还原反应考点三年考情(2022-2024)命题趋势考点1离子反应◆电解质和非电解质:2024浙江卷、2023浙江卷、2022浙江卷◆离子共存问题:2024浙江卷、2022天津卷、2022重庆卷、2022湖北卷◆离子方程式的正误判断:2024湖北卷、2024全国甲卷、2024新课标卷、2024湖南卷、2023北京卷、2023湖南卷、2023浙江卷、2022全国甲卷、2022广东卷、2022浙江卷、2022北京卷、2022湖南卷1.离子方程式的正误判断是重点考查题型,离子共存判断在高考中单独考查的题型有所减少,必修部分的离子反应与选择性必修中的离子平衡问题结合起来考查是今后的命题趋势,也是常见的命题形式。
2.氧化还原反应一直是高考的重点考查范围,既有单纯的氧化还原反应基本概念与规律的考查,也有工业生产中氧化还原反应相关知识的考查,从命题趋势来看,将来的高考题中,对于氧化还原反应的考查,难度大时,会更倾向于将工业生产流程和氧化还原反应相结合,难度小时,则会简单考查氧化还原反应的识别和简单应用。
另外,将氧化还原反应与实验的设计与探究或化学反应机理图相结合,也会是常考查的命题形式。
考点2氧化还原反应◆氧化还原反应的基本概念:2024浙江卷、2024山东卷、2023全国乙卷、2023浙江卷、2022天津卷、2022浙江卷◆氧化还原反应的规律及应用:2023辽宁卷、2023湖南卷、2023北京卷、2023湖北卷、2022北京卷、2022山东卷、2022浙江卷、2022浙江卷考点1离子反应考法01电解质和非电解质1.(2024·浙江卷)下列物质不属于...电解质的是A.CO 2 B.HClC.NaOHD.BaSO 4【答案】A【解析】A .CO 2在水溶液中能导电,是生成的碳酸电离,不是自身电离,不属于电解质,A 符合题意;B .HCl 溶于水电离出离子导电,属于电解质,B 不符合题意;C .NaOH 在水溶液和熔融状态均能电离离子而导电,属于电解质,C 不符合题意;D .BaSO 4在熔融状态能电离离子而导电,属于电解质,D 不符合题意;故选A 。
一、高中化学氧化还原反应练习题(含详细答案解析)1.高锌酸钾是一种用途广泛的强氧化剂,实验室制备高锌酸钾所涉及的化学方程式如下:碘氧化:3MnO + KCIO + 6KoM3 K M H O + KC1+3H O2324 2K2MnO 4 歧化:3K2MnO 4+2CO2= 2KMnO 4+MnO 2 I +2K2cO3将MnO 2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K2MnCM 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)MnO 2熔融氧化应放在 ________ 中加热(填仪器编号)o ①烧杯②瓷用烟③蒸发皿④铁用烟(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C02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C02气体缓缓地压入K2MnO4溶液中再次反应,未反应的C02 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KMnO 完全反应。
2 4(4)除去KMnO 歧化产物中MnO 的操作方法是。
24 2(5)将三颈烧瓶中所得产物经过一系列操作得到针状的高锌酸钾晶体,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 高锌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用期内加热,加热熔融物含有碱性KOH 应用铁用烟;(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)高锌酸钾溶于水,二氧化镒不溶于水; (5)高镒酸钾晶体受热易分解。
氧化还原反应高考试题汇编1..(08 全国Ⅱ卷)(NH4)2SO4在高温下分解,产物是 SO2、H2O、N2和 NH3。
在该反应的化学方程式中,化学计量数由小到大的产物分子依次是( )A.SO2、H2O、N2、NH3B.N2、SO2、H2O、NH3C.N2、SO2、NH3、H2O D.H2O、NH3、SO2、N22..(08 宁夏卷)为测试一铁片中铁元素的含量,某课外活动小组提出下面两种方案并进行了实验(以下数据为多次平行实验测定结果的平均值):方案一:将a g 铁片完全溶解于过量稀硫酸中,测得生成氢气的体积为 580mL(标准状况);a方案二:将g 铁片完全溶解于过量稀硫酸中,将反应后得到的溶液用0.02000mol·L-110的 KMnO4溶液滴定,达到终点时消耗了 25.00mL KMnO4溶液。
请回答下列问题:(1)配平下面的化学方程式(将有关的化学计量数填入答题卡的横线上):□KMnO4+□FeSO4+□H2SO4=□Fe2(SO4)3+□MnSO4+□K2SO4+□H2O(2)在滴定实验中不能选择式滴定管,理由是;(3)根据方案一和方案二测定的结果计算,铁片中铁的质量分数依次为和;(铁的相对原子质量以55.9 计) (4)若排除实验仪器和操作的影响因素,试对上述两种方案测定结果的准确性做出判断和分析。
①方案一(填“准确”“不准确”“不一定准确”),理由是;②方案二(填“准确”“不准确”“不一定准确”),理由是。
3..(08 海南卷)锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水。
当生成1 mol 硝酸锌时,被还原的硝酸的物质的量为()A.2mol B.1 mol C.0.5mol D.0.25mol4..(08 上海卷)下列物质中,只有氧化性、只有还原性,既有氧化性又有还原性的顺序排列的一组是()A.F2、K、HCl B.Cl2、Al、H2C.NO2、Na、Br2D.O2、SO2、H2O 5..(08 上海卷)已知在热的碱性溶液中,NaClO 发生如下反应:3NaClO 2NaCl+NaClO3。
一、高中化学氧化还原反应练习题(含详细答案解析)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:______。
专题04 氧化还原反应1.(2022·浙江卷)关于反应223242422Na S O H SO =Na SO S ++SO ++H O ↓↑,下列说法正确的是 A .24H SO 发生还原反应B .223Na S O 既是氧化剂又是还原剂C .氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1D .2231mol Na S O 发生反应,转移4mol 电子 【答案】B【解析】Na 2S 2O 3+H 2SO 4=Na 2SO 4+S ↓+SO 2↑ +H 2O ,该反应的本质是硫代硫酸根离子在酸性条件下发上歧化反应生成硫和二氧化硫,化合价发生变化的只有S 元素一种,硫酸的作用是提供酸性环境。
A .H 2SO 4转化为硫酸钠和水,其中所含元素的化合价均未发生变化,故其没有发生还原反应,A 说法不正确;B .Na 2S 2O 3中的S 的化合价为+2,其发生歧化反应生成S(0价)和SO 2(+4价),故其既是氧化剂又是还原剂,B 说法正确;C .该反应的氧化产物是SO 2,还原产物为S ,氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:1,C 说法不正确;D .根据其中S 元素的化合价变化情况可知,1mol Na 2S 2O 3发生反应,要转移2 mol 电子,D 说法不正确。
综上所述,本题选B 。
2.(2022·湖南卷)科学家发现某些生物酶体系可以促进+H 和-e 的转移(如a 、b 和c),能将海洋中的2NO -转化为2N 进入大气层,反应过程如图所示。
下列说法正确的是A .过程Ⅰ中2NO -发生氧化反应 B .a 和b 中转移的-e 数目相等C .过程Ⅱ中参与反应的()4+n(NO):n NH =1:4D .过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为-+2422NO +NH =N +2H O ↑ 【答案】C【解析】A .由图示可知,过程I 中NO -2转化为NO ,氮元素化合价由+3价降低到+2价,NO -2作氧化剂,被还原,发生还原反应,A 错误;B .由图示可知,过程I 为NO -2在酶1的作用下转化为NO 和H 2O ,依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知,反应的离子方程式为:NO -2+2H ++e -1=酶NO+H 2O ,生成1molNO ,a 过程转移1mole -,过程II 为NO 和NH +4在酶2的作用下发生氧化还原反应生成H 2O 和N 2H 4,依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知,反应的离子方程式为:2NO+8NH +42=酶2H 2O+5N 2H 4+8H +,消耗1molNO ,b 过程转移4mol e -,转移电子数目不相等,B 错误;C .由图示可知,过程II 发生反应的参与反应的离子方程式为:2NO+8NH +42=酶2H 2O+5N 2H 4+8H +,n(NO):n(NH +4)=1:4,C 正确; D .由图示可知,过程III 为N 2H 4转化为N 2和4H +、4e -,反应的离子方程式为:N 2H 4= N 2+4H ++4e -,过程I-III 的总反应为:2NO -2+8NH +4=5N 2↑+4H 2O+24H ++18e -,D 错误; 答案选C 。
2014年—2023年高考化学氧化还原反应真题汇编+答案(真题部分)1.(2023全国乙,7,6分)下列应用中涉及氧化还原反应的是()A.使用明矾对水进行净化B.雪天道路上撒盐融雪C.暖贴中的铁粉遇空气放热D.荧光指示牌被照发光2.(2023湖南,10,3分)油画创作通常需要用到多种无机颜料。
研究发现,在不同的空气湿度和光照条件下,颜料雌黄(As2S3)褪色的主要原因是发生了以下两种化学反应:下列说法正确的是()A.S2O32-和S O42-的空间结构都是正四面体形B.反应Ⅰ和Ⅱ中,元素As和S都被氧化:Ⅰ<ⅡC.反应Ⅰ和Ⅱ中,参加反应的n(O2)n(H2O)D.反应Ⅰ和Ⅱ中,氧化1 mol As2S3转移的电子数之比为3∶73.(2023湖南,14,3分)N2H4是一种强还原性的高能物质,在航天、能源等领域有广泛应用。
我国科学家合成的某Ru(Ⅱ)催化剂(用[L-Ru—NH3]+表示)能高效电催化氧化NH3合成N2H4,其反应机理如图所示。
下列说法错误的是()A.Ru(Ⅱ)被氧化至Ru(Ⅲ)后,配体NH3失去质子能力增强B.M中Ru的化合价为+3C.该过程有非极性键的形成D.该过程的总反应式:4NH3-2e-N2H4+2N H4+4.(2023辽宁,12,3分)一定条件下,酸性KMnO4溶液与H2C2O4发生反应,Mn(Ⅱ)起催化作用,过程中不同价态含Mn粒子的浓度随时间变化如下图所示。
下列说法正确的是()A.Mn(Ⅲ)不能氧化H2C2O4B.随着反应物浓度的减小,反应速率逐渐减小C.该条件下,Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)不能大量共存D.总反应为2Mn O4-+5C2O42-+16H+2Mn2++10CO2↑+8H2O5.(2023浙江1月选考,6,3分)关于反应2NH2OH+4Fe3+N2O↑+4Fe2++4H++H2O,下列说法正确的是()A.生成1 mol N2O,转移4 mol电子B.H2O是还原产物C.NH2OH既是氧化剂又是还原剂D.若设计成原电池,Fe2+为负极产物6.(2022北京,6,3分)下列物质混合后,因发生氧化还原反应使溶液pH减小的是()A.向NaHSO4溶液中加入少量BaCl2溶液,生成白色沉淀B.向NaOH和Fe(OH)2的悬浊液中通入空气,生成红褐色沉淀C.向NaHCO3溶液中加入少量CuSO4溶液,生成蓝绿色沉淀[Cu2(OH)2CO3]D.向H2S溶液中通入氯气,生成黄色沉淀7.(2022河北,7,3分)下列说法错误的是()A.CaF2与浓H2SO4糊状混合物可用于刻蚀玻璃B.NaOH是强碱,因此钠盐的水溶液不会呈酸性C.溶洞的形成主要源于溶解CO2的水对岩石的溶蚀作用D.KMnO4与H2C2O4的反应中,Mn2+既是还原产物又是催化剂8.(2022山东,1,2分)古医典富载化学知识,下述之物见其氧化性者为()A.金(Au):“虽被火亦未熟”B.石灰(CaO):“以水沃之,即热蒸而解”C.石硫黄(S):“能化……银、铜、铁,奇物”D.石钟乳(CaCO3):“色黄,以苦酒(醋)洗刷则白”9.(2022山东,8,2分)实验室制备KMnO4过程为①高温下在熔融强碱性介质中用KClO3氧化MnO2制备K2MnO4;②水溶后冷却,调溶液pH至弱碱性,K2MnO4歧化生成KMnO4和MnO2;③减压过滤,将滤液蒸发浓缩、冷却结晶,再减压过滤得KMnO4。
氧化还原反应高考真题汇编1.[2018·北京高考]下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应无关的是()答案C解析A项,NaOH溶液滴入FeSO4溶液中产生白色Fe(OH)2沉淀,白色沉淀变为红褐色沉淀时的反应为4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3,该反应前后元素化合价有升降,为氧化还原反应;B项,氯水中存在反应Cl2+H2O HCl+HClO,由于氯水呈酸性,石蕊溶液滴入后溶液先变红,红色褪色是HClO表现强氧化性,与有色物质发生氧化还原反应;C项,白色沉淀变为黑色时的反应为2AgCl+Na2S===Ag2S+2NaCl,反应前后元素化合价不变,不是氧化还原反应;D项,Cu与稀HNO3反应生成Cu(NO 3)2、NO气体和H2O,气体由无色变为红棕色时的反应为2NO+O2===2NO2,反应前后元素化合价有升降,为氧化还原反应。
2.[2017·北京高考]下列变化中,气体被还原的是()A.二氧化碳使Na2O2固体变白B.氯气使KBr溶液变黄C.乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色D.氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀答案B解析A错:CO2使Na2O2固体变白的原因是发生了反应:2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2,该反应中,Na2O2既是氧化剂又是还原剂,CO2既不是氧化剂也不是还原剂。
B对:Cl2使KBr溶液变黄的原因是发生了反应:Cl2+2KBr===2KCl+Br2,该反应中Cl元素由0价降低到-1价,故Cl2发生了还原反应,被还原生成KCl。
C错:乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色是由于CH2===CH2与Br2发生加成反应生成了BrCH2CH2Br。
D错:NH3使AlCl3溶液产生白色沉淀是由于发生了反应:AlCl3+3NH3+3H2O===Al(OH)3↓+3NH4Cl,该反应为非氧化还原反应。
3.[2017·天津高考]下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是()A.硅太阳能电池工作时,光能转化成电能B.锂离子电池放电时,化学能转化成电能C.电解质溶液导电时,电能转化成化学能D.葡萄糖为人类生命活动提供能量时,化学能转化成热能答案A解析A对:硅太阳能电池发电的主要原理是半导体的光电效应,将太阳能转化为电能,与氧化还原反应无关。
B错:该能量转化过程利用的是原电池原理,在负极发生氧化反应,正极发生还原反应,与氧化还原反应有关。
C错:该能量转化过程利用的是电解池原理,阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应,与氧化还原反应有关。
D错:葡萄糖为生命活动提供能量时,能量转化的同时葡萄糖被氧化为CO2和水,与氧化还原反应有关。
4.[2015·四川高考]下列物质在生活中应用时,起还原作用的是()A.明矾作净水剂B.甘油作护肤保湿剂C.漂粉精作消毒剂D.铁粉作食品袋内的脱氧剂答案D解析明矾净水利用了Al3+水解,A错误;甘油作保湿剂无还原作用,B错误;漂粉精中的次氯酸盐具有强的氧化性,作消毒剂时次氯酸盐起到氧化剂的作用,C错误;脱氧剂是吸氧并与之反应,起还原作用,D正确。
5.[2018·北京高考]实验小组制备高铁酸钾(K2FeO4)并探究其性质。
资料:K2FeO4为紫色固体,微溶于KOH溶液;具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生O2,在碱性溶液中较稳定。
(1)制备K2FeO4(夹持装置略)①A为氯气发生装置。
A中反应方程式是____________________________________(锰被还原为Mn2+)。
②将除杂装置B补充完整并标明所用试剂。
__________③C中得到紫色固体和溶液。
C中Cl2发生的反应有3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH===2K2FeO4+6KCl +8H2O,另外还有____________________________。
(2)探究K2FeO4的性质①取C中紫色溶液,加入稀硫酸,产生黄绿色气体,得溶液a,经检验气体中含有Cl2。
为证明是否K2FeO4氧化了Cl-而产生Cl2,设计以下方案:方案Ⅰ取少量a,滴加KSCN溶液至过量,溶液呈红色。
方案Ⅱ用KOH溶液充分洗涤C中所得固体,再用KOH溶液将K2FeO4溶出,得到紫色溶液b。
取少量b,滴加盐酸,有Cl2产生。
Ⅰ.由方案Ⅰ中溶液变红可知a中含有________离子,但该离子的产生不能判断一定是K2FeO4将Cl -氧化,还可能由______________________________________产生(用方程式表示)。
Ⅱ.方案Ⅱ可证明K2FeO4氧化了Cl-。
用KOH溶液洗涤的目的是____________________。
②根据K2FeO4的制备实验得出:氧化性Cl2________FeO2-4(填“>”或“<”),而方案Ⅱ实验表明,Cl2和FeO2-4的氧化性强弱关系相反,原因是__________________________。
③资料表明,酸性溶液中的氧化性FeO2-4>MnO-4,验证实验如下:将溶液b滴入MnSO4和足量H2SO4的混合溶液中,振荡后溶液呈浅紫色,该现象能否证明氧化性FeO2-4>MnO-4。
若能,请说明理由;若不能,进一步设计实验方案。
理由或方案:____________________________________________________。
答案(1)①2KMnO4+16HCl(浓)===2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O②③Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O(2)①Ⅰ.Fe3+4FeO2-4+20H+===4Fe3++3O2↑+10H2OⅡ.排除ClO-的干扰②>溶液的酸碱性不同③能,理由:FeO2-4在过量酸的作用下完全转化为Fe3+和O2,溶液浅紫色一定是MnO-4的颜色(不能,方案:向紫色溶液b中滴加过量稀H2SO4,观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色)解析(1)①A为氯气发生装置,KMnO4与浓盐酸反应时,锰被还原为Mn2+,浓盐酸被氧化成Cl2,KMnO4与浓盐酸反应生成KCl、MnCl2、Cl2和H2O,根据得失电子守恒和原子守恒,反应的化学方程式为2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,离子方程式为2MnO-4+10Cl-+16H+===2Mn2++5Cl2↑+8H2O。
②由于盐酸具有挥发性,所得Cl2中混有HCl和H2O(g),HCl会消耗Fe(OH)3、KOH,用饱和食盐水除去HCl,除杂装置B为。
③C中Cl2发生的反应有3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH===2K2FeO4+6KCl+8H2O,还有Cl2与KOH的反应,Cl2与KOH反应的化学方程式为Cl2+2KOH===KCl+KClO+H2O,反应的离子方程式为Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O。
(2)①根据上述制备反应,C的紫色溶液中含有K2FeO4、KCl,还可能含有KClO等。
Ⅰ.方案Ⅰ加入KSCN溶液,溶液变红说明a中含Fe3+。
但Fe3+的产生不能判断K2FeO4与Cl-发生了反应,根据题意K2FeO4在酸性或中性溶液中快速产生O2,自身被还原成Fe3+,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒,可能的反应为4FeO2-4+20H+===3O2↑+4Fe3++10H2O。
Ⅱ.产生Cl2还可能是ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O,即KClO的存在干扰判断;K2FeO4微溶于KOH溶液,用KOH溶液洗涤的目的是除去KClO、排除ClO-的干扰,同时保持K2FeO4稳定存在。
②制备K2FeO4的原理为3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH===2K2FeO4+6KCl+8H2O,在该反应中Cl元素的化合价由0价降至-1价,Cl2是氧化剂,Fe元素的化合价由+3价升至+6价,Fe(OH)3是还原剂,K2FeO4为氧化产物,根据同一反应中,氧化性:氧化剂>氧化产物,得出氧化性Cl2>FeO2-4;方案Ⅱ的反应为2FeO2-4+6Cl-+16H+===2Fe3++3Cl2↑+8H2O,实验表明,Cl2和FeO2-4氧化性强弱关系相反;对比两个反应的条件,制备K2FeO4在碱性条件下,方案Ⅱ在酸性条件下;说明溶液的酸碱性的不同影响物质氧化性的强弱。
③该小题为开放性试题。
若能,根据题意K2FeO4在足量H2SO4溶液中会转化为Fe3+和O2,最后溶液中不存在FeO2-4,溶液振荡后呈浅紫色一定是MnO-4的颜色,说明FeO2-4将Mn2+氧化成MnO-4,所以该实验方案能证明氧化性FeO2-4>MnO-4。
(或不能,因为溶液b呈紫色,溶液b滴入MnSO4和H2SO4的混合溶液中,c(FeO2-4)变小,溶液的紫色也会变浅;则设计一个空白对比的实验方案,方案为:向紫色溶液b中滴加过量稀H2SO4,观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色)。
6.[2018·江苏高考节选](3)用酸性(NH2)2CO水溶液吸收NO x,吸收过程中存在HNO2与(NH2)2CO 生成N2和CO2的反应。
写出该反应的化学方程式:________________________________________。
答案(3)2HNO2+(NH2)2CO===2N2↑+CO2↑+3H2O解析(3)HNO2与(NH2)2CO反应生成N2和CO2,N元素的化合价由HNO2中+3价降至0价,由(NH2)2CO中-3价升至0价,根据得失电子守恒和原子守恒,反应的化学方程式为2HNO2+(NH2)2CO===2N2↑+CO2↑+3H2O。
7.[2017·全国卷Ⅲ]重铬酸钾是一种重要的化工原料,一般由铬铁矿制备,铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3,还含有硅、铝等杂质。
制备流程如图所示:回答下列问题:(1)步骤①的主要反应为:FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3u u u u u r高温Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2上述反应配平后FeO·Cr2O3与NaNO3的系数比为________。
答案(1)2∶7解析(1)由题中反应可知,FeO·Cr2O3是还原剂,Fe元素化合价由+2升高到+3,Cr元素化合价由+3升高到+6,1 mol FeO·Cr2O3失去7 mol电子;NaNO3是氧化剂,N元素化合价由+5降低到+3,1 mol NaNO3得到2 mol电子。
根据电子守恒可得,FeO·Cr2O3和NaNO3的系数比为2∶7。
8.[2017·江苏高考]某科研小组采用如下方案回收一种光盘金属层中的少量Ag(金属层中其他金属含量过低,对实验的影响可忽略)。