氧 化 还 原 反 应 专 题(一)
玉山一中高三课题研究组 王苏翔
1.氰(CN)2的结构简式为N≡C—C≡N,其化学性质与卤素(X2)很相似,化学上称之为拟卤素。(CN)2和水反应可生成HCN和HCNO;(CN)2的氧化性比Br2弱,比I2强。则下列有关反应的化学方程式不正确的是
A.(CN)2和NaOH溶液反应:(CN)2+2NaOH====NaCN+NaCNO+H2O
B.MnO2和HCN反应:MnO2+4HCN △ Mn(CN)2+(CN)2↑+2H2O
C.向KCN溶液中加入碘水:I2+2KCN====2KI+(CN)2
D.在NaBr和KCN混合溶液中通入少量Cl2:Cl2+2NaCN====2NaCl+(CN)2
2.从矿物学资料查得,一定条件下自然界存在如下反应:
;则下列说法正确的是
A.Cu2S既是氧化产物又是还原产物 B.5mol FeS2发生反应,有10mol电子转移
C. FeS2只作还原剂 D.产物中的离子有一部分是氧化产物
3.24mL 溶液,恰好与20mL溶液完全反应,则铬元素在还原产物中的化合价为
A. +6 B. +3 C. +2 D. 0
4.关于反应K35ClO3+6H37Cl=KCl+3Cl2↑+3H2O的有关叙述中,正确的是
A. KCl中含有35Cl B. 生成物Cl2的相对分子质量为73.3
C.该反应转移的电子数为6e- D.氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:6
5.在浓盐酸中H3AsO3与SnCl2反应的离子方程式为:3SnCl2+12Cl―+2H3AsO3+6H+=2As+3SnCl62―+6M 关于该反应的说法中正确的组合是
① 氧化剂是H3AsO3 ② 还原性:Cl->As;③ 每生成1molAs,反应中转移电子的物
质的量为3mol;④ M为OH―;⑤ SnCl62―是氧化产物。
A.①③⑤ B.①②④⑤ C.①②③④ D.只有①③
6.将一定量的Fe和Fe2O3的混合物投入250mL1.8mol/L的HNO3溶液中,当固体混合物完全溶解后,在标准状况下生成1.12LNO(HNO3的还原产物仅此一种),再向反应后的溶液中加入1.0mol/LNaOH溶液,若要使铁元素完全沉淀下来,所加入的NaOH溶液体积最少应为
A.300mL B.400mL C.450mL D.500mL
7.工业废气中氮氧化物是主要污染物,为了治理污染,常通入NH3,发生反应NOx+NH3
―→N2+H2O来治理污染.现有NO、NO2的混合气体3 L,用同温同压下3.5 LNH3使其
恰好完全转化为N2,则混合气体中NO、NO2的物质的量之比为
A.1∶1 B.2∶1 C.1∶3 D.1∶4
8.用稀H2SO4溶解FeS和Fe(OH)3的混合物56.6 g,可得3.2 g S,原混合物中FeS的质量可能是①8.8 g ②21.4 g ③47.8 g ④27.8 g ⑤27.4 g ⑥35.2 g
A.① ③ B.③ ④ C.① ⑥ D.② ⑤
9.重铬酸铵[(NH4)2Cr2O7]受热发生氧化还原反应,下列各组重铬酸铵受热分解产物的判断符合实际的是
A.CrO3+NH3+H2O B.Cr2O3+NH3+H2O
C.CrO3+N2+H2O D.Cr2O3+N2+H2O
10.NA表示阿伏加德罗常数,反应4(NH4)2SO4N2↑+6NH3↑+3SO2↑+SO3↑+7H2O中,若有NA个电子发生转移时,以下说法正确的是
A.有1/3NA的(NH4)2SO4发生分解 B.有1/3NA的被氧化
C.有1/3NA的被还原 D.有3/4NA的SO3生成
11.在右图所示装置中进行实验,下列实验结果能说明正确结论的是
①甲:盐酸,乙:石灰石,丙:苯酚钠溶液
证明酸性:盐酸>H2CO3>C6H5OH
②甲:盐酸,乙:硫化亚铁,丙:溴水
证明还原性:S2―>Br―>Cl―
③甲:水,乙:电石,丙:溴水
证明稳定性:H2O>C2H2>Br2
④甲:浓盐酸,乙:高锰酸钾,丙:溴化钾溶液
证明氧化性:KMnO4>Cl2>Br2
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
12.已知酸性条件下有反应:2Cu+===Cu2++Cu,由于反应温度不同,用氢气还原氧化铜时,可能产生Cu或Cu2O,两者都是红色固体,一同学对某次用氢气还原氧化铜实验所得的红色固体产物作了验证,实验操作和实验现象记录如下:
加入试剂
稀硫酸
浓硫酸、 加热
稀硝酸
浓硝酸
实验现象
红色固体和蓝色溶液
无色气体
无色气体和蓝色溶液
红棕色气体和绿色溶液
由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物是
A.Cu B.一定有Cu,可能有Cu2O C.Cu2O D.一定有Cu2O,可能有Cu
13.下列有关硫化亚铁跟浓硫酸反应的方程式正确的是
A.?2 FeS+6H2SO4=Fe2(SO4)3+3SO2↑+2S+6H2O
B.?4 FeS+18H2SO4=2Fe2(SO4)3+9SO2↑+7S+18H2O
C. 6 FeS+16H2SO4=3Fe2(SO4)3+6SO2↑+7S+16H2O
D.?8 FeS+18H2SO4=4Fe2(SO4)3+3SO2↑+11S+18H2O
14.常温下,往H2O2溶液中滴加少量FeSO4溶液,可发生如下两个反应:
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O 2Fe3++H2O2=2Fe2++O2↑+2H+ 则下列说法不正确的是
A.H2O2的氧化性比Fe3+强,其还原性比Fe2+弱
B.在H2O2分解过程中,溶液的PH不变
C.在H2O2分解过程中, Fe2+和Fe3+的总量保持不变
D.H2O2生产过程要严格避免混入Fe2+
15.向一定量的 Cu、Fe2O3的混合物中加入300mL 1 mol·L-1的 盐酸溶液,恰好使混合物完全溶解,所得溶液中不含Fe3+,若用过量的CO在高温下还原相同质量的 原混合物,固体减少的 质量为
A.6.4g B.4.8g C.2.4g D.1.6g
16.将一定质量的 镁、铜合金加入到稀硝酸溶液申,两者恰好完全反应,假设反应过程中还原产物全部是NO,向所得溶液中加入物质的量浓度为3 mol·L-1的 NaOH溶液至沉淀完全,测得生成沉淀的质量比原合金的 质量增加5.1g,则下列有关叙述中正确的是
A.开始加入合金的 质量可能为16.4g
B.参加反应的硝酸的 物质的量为0.1mol
C.标况下产物NO的 体积为22.4升
D.生成沉淀完全时消耗NaOH溶液的体积为100mL
17.镁铝合金5.1g完全溶于过量的 热浓硝酸中,反应中共产生11.2 LNO2(标准状况下测定),若在反应后溶液中加入足量的 氢氧化钠溶液,则生成沉淀质量为 A.13. 6 g B.7.8g C.5.8g D.4g
18.取含有Fe2O3杂质的 铁粉100g,投入过量的 盐酸中,产生H2标准状况下31.36L,在反应后的 溶液中加入KSCN溶液,没有红色产生,问样品中杂质含量
A 4% B 32% C 8% D 16%
19.一定体积KMnO4溶液恰好能氧化一定质量KHC2O4·H2C2O4·2H2O。若用0.1000 mol/L的NaOH溶液中和相同质量的KHC2O4·H2C2O4·2H2O,所需NaOH溶液的体积恰好为KMnO4溶液的3倍,则KMnO4溶液的浓度(mol/L)为
A.0.008889 B.0.08000 C.0.1200 D.0.2400
20.钢铁生锈过程发生如下反应: ①2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2
②4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 ③2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O。
则下列说法正确的是
A.反应①、②中电子转移数目相等 B.反应①中氧化剂是氧气和水
C.与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀
D.钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀
21.某中学高一化学兴趣小组的同学,在实验室探究用过量的锌与浓硫酸反应制取SO2 :
(1)这样制取的SO2中可能含有的杂质有 。
(2)某同学用下列装置连接成一整套实验装置以验证(1)的判断是否正确,若按气体从
左到右流向时,气体流经的各装置导管的编号依次是 → → → → →(用a、b……填写;每套装置只允许使用一次)。
(3)根据(2)确定的实验过程,请将实验时有关装置中所盛药品、实验现象、结论填入
下表:
装置
所盛药品
实验现象
结论
B
C
CuO固体
D
无水CuSO4
22.针对以下A~D四个涉及H2O2的反应(未配平),填写下列空白:
Na2O2+HCl→ H2O2+NaCl; B.Ag2O+H2O2 -→ Ag+O2+H2O;
C.H2O2 → H2O+O2; D. H2O2+ Cr2(SO4)3+ KOH → K2CrO4+ K2SO4+ H2O。
(1)H2O2仅体现氧化性的反应是(填代号) 。
该反应配平的化学方程式 。
(2)H2O2既体现氧化性又体现还原性的反应是(填代号) 。
(3)H2O2体现弱酸性的反应是(填代号) ;其理由为 。
(4)油画所用颜料含有某种白色的铅化合物,置于空气中,天长日久就会生成黑色PbS,从而使油画的色彩变暗,若用H2O2来“清洗”,则可将PbS转变为白色的PbSO4而使油画“复原”.请填空:
①上述“清洗”反应的化学方程式为________________________________ 。
②若有0.1 mol的PbS参加反应,则在此反应中发生转移的电子为________mol。
(5)金属铜与人体分泌物中的盐酸以及吸入的空气反应可生成超氧酸(HO2)。(已知反应中Cu与HCl的物质的量之比为1:1)
①请写出反应的化学方程式: 。
②HO2(超氧酸)不仅是一种弱酸而且也是一种自由基,具有极高的活性。对于反应①的说法及其有关推论或表示正确的是 (选填序号)。
A.氧化剂是O2 B.HO2不能在碱性溶液中稳定存在
C.氧化产物是HO2 D.1 mol Cu参加反应有1mol电子发生转移
E.超氧酸可作为新型自来水消毒剂 F.超氧酸的性质通常很稳定
23.(1)在热的稀硫酸溶液中溶解了11.4 g FeSO4,当加入50mL0.5mol · L-1 KNO3溶液后,使其中的Fe2+全部转化成Fe3+,KNO3也反应完全,并有氮氧化物NxOy气体逸出:
FeSO4+ KNO3+ H2SO4 → K2SO4+ Fe2(SO4)3+ NxOy+ H2O
①推算出x=________,y=________。
②配平该化学方程式(系数填写在上式方框内)。
③反应中氧化剂为________ 。
④用短线和箭头标出电子转移的方向和总数。
(2)某一反应体系中有反应物和生成物共6种:HCl、H2SO4、SnCl2、SnCl4、FeSO4、Fe2(SO4)3,反应前在溶液中滴加KSCN溶液显红色,反应后红色消失。请回答下列问题:
①该反应的氧化剂是__________________。
②在该反应中,发生氧化反应的过程是_______________________________________。
③写出该反应的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目:
________________________________________________________________________。
④SnCl4与SnCl2可用Hg2+来鉴别,HgCl2与SnCl2反应的产物是SnCl4和Hg2Cl2(白色沉淀),该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为____________ 。
24.实验研究发现,硝酸发生氧化还原反应时,硝酸的浓度越稀,对应还原产物中氮元素的化合价越低。现有一定量的铝粉和铁粉的混合物与一定量很稀的硝酸充分反应,反应过程中无气体放出(N元素被还原为NH4+)。在反应结束后的溶液中逐滴加入4mol/L NaOH溶液,所加的NaOH溶液的体积(mL)与产生沉淀的物质的量(mol)关系如下图所示。
⑴图中OC段没有沉淀生成,此阶段发生反应的离子方程式为: 。
⑵在DE段,沉淀的物质的量没有变化,则此阶段发生反应的离子方程式为: 。上述现象说明溶液中 离子结合OH―的能力最弱。
⑶B与A的差值为 mol。
⑷B对应的沉淀量为 mol,C对应的溶液体积为 mL。
25.铁及其化合物应用广泛,如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。
(1)写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式:
。
(2)若将(1)中的反应设计成原电池,请画出原电池的装置图,标出正、负极,并写出电极反应式。
正极反应式: ,负极反应式: 。
(3)腐蚀铜板后的混合溶液中,若Cu2+、Fe3+和Fe2+的浓度均为0.10 mol·L-1,请参照下表给出的数据和药品,简述除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+的实验步骤:
。
氢氧化物开始沉淀时的pH
氢氧化物沉淀完全时的pH
Fe3+
1.9
3.2
Fe2+
7.0
9.0
Cu2+
4.7
6.7
提供的药品:Cl2 浓硫酸 NaOH溶液 CuO Cu
26.三氟化溴溶于水可发生如下反应:BrF3+H2OHBrO3+Br2+HF+O2↑
(1)其中发生自身氧化还原反应的物质是____________;
(2)当有5.0 mol水参加反应时,由水还原的BrF3的物质的量为____________,由BrF3还原的BrF3的物质的量为____________;
(3)当有5.0 mol水作还原剂参加化学反应时,由水还原的BrF3的物质的量为____________,由BrF3还原的BrF3的物质的量为____________;
(4)当有5.0 mol水未参加氧化还原反应时,由水还原的BrF3的物质的量为____________,由BrF3还原的BrF3的物质的量为____________。
27.单质铁溶于一定浓度的硝酸中反应的化学方程式如下:
a Fe+bNO3-+cH+===d Fe2++f Fe3++g NO↑+h N2O↑ +kH2O (化学计量数均为正整数)
请你运用已掌握的知识研究出下列规律:
(1)c、g、h 的关系式是 ______________________________ 。
(2)b、c、d、f 的关系式是 ___________________________ 。
(3)d、f、g、h 的关系式是 ___________________________ 。(4)若a =12 ,铁和硝酸恰好完全反应,则b 的取值范围是 _______________________ 。
c的取值范围是 ____________________ __ 。
28.某研究性学习小组为探究铜、锌与浓盐酸反应,设计实验探究方案如下:
(一)实验用品:纯锌片、铜片、37%的浓盐酸、蒸馏水、氯化铜溶液
(二)实验记录:
交流卡片
主题:Zn、Cu与浓盐酸间的实验
A.将锌放入浓盐酸的实验
B.将锌与铜片贴在一起,一同放入浓盐酸中,反应快速放出气体
C.当实验B中锌片完全溶解后,将溶液加热,又产生大量气体,得到无色溶液
D.将实验C反应后的溶液隔绝空气,加入适量水,出现白色沉淀
(三)背景资料
资料卡片
主题:生成一价铜的反应
① 4CuO 2Cu2O + O2↑
② 2Cu2+ + 4I- == 2CuI(白色)↓+ I2
③ 氯化亚铜(CuCl)在不同浓度的KCl溶液中可形成[CuCl4]3+等无色离子。
(四)请你参与以下探究
(1)实验A反应速度明显比B小,原因是 。
(2)根据“铜位于金属活动顺序表氢之后,与稀盐酸不反应,而在实验C中加热时又产生气体”的事实,作出如下推断:
① 有同学认为“实验C中加热时产生的气体是溶解在溶液中的H2”,你认为是否有道理? (填是或否),理由是 。
② 某同学作了如下猜想:是否成立?请你设计实验方案加以验证。
猜想
验证方法
预测现象及结论
认为铜片中可能含有锌等杂质
(3)某同学对实验D中的白色沉淀进行分析:“不可能是CuCl2,因为CuCl2能溶于水且溶液显蓝色;也不可能是ZnCl2,因为稀释后溶液更稀,不会析出ZnCl2晶体”。利用资料卡片资料①、②大胆猜想,白色沉淀可能是CuCl。请你帮他设计验证方案。
猜想
预设验证方法
猜想的现象与结论
白色沉淀
是氯化亚铜
(4)指导老师肯定了实验D中的白色沉淀是CuCl,并指出生成沉淀的原因,实际上是沉淀溶解平衡:[CuCl4]3- (aq)CuCl (s) + 3Cl- (aq) 移动的结果。
请写出该平衡常数的表达式K= ;
加水稀释后平衡移动的原因是 。
29.氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可由石英与焦炭在高温的氮气流中,通过以下反应制得:
SiO2 + C+ N2 Si3N4 + CO
(1)配平上述反应的化学方程式(将化学计量数填在方框内);
(2)该反应的氧化剂是 ,其还原产物是 ;
(3)该反应的平衡常数表达式为K= ;
(4)若知上述反应为放热反应,则其反应热△H 零(选填“大于”、“小于”或“等于”);升高温度,其平衡常数值 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(5)若使压强增大,则上述平衡向 反应方向移动(填“正”或“逆”)。
(6)若已知CO生成速率为v(CO)=18 mol · L-1· min-1,则N2消耗速速率为:
v(N2)= mol · L-1· min-1。
30.某种含有少量氧化钠的过氧
化钠试样(已知试样质量为
1.560g、锥形瓶和水的质量
为190.720g),利用下图装
置测定混合物中Na2O2的质
量分数,每隔相同时间读得
电子天平的数据如表:
请回答下列问题:
(1)写出Na2O2和H2O反应的化学方程式 。
(2)计算过氧化钠质量分数时,必需的数据是 。
不必作第6次读数的原因是 。(3)测定上述样品(1.560g)中Na2O2质量分数的另一种方案,其操作流程如下:
①操作Ⅱ的名称是 。
②需直接测定的物理量是 。
③测定过程中需要的仪器有电子天平、蒸发皿、酒精灯,还需要
(固定、夹持仪器除外)。
④在转移溶液时,如溶液转移不完全,则Na2O2质量分数的测定结果 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
31.黄铜矿(CuFeS2)是制取铜及其化合物的主要原料之一,还可以制备硫及铁的化合物。
(1)冶炼铜的反应为8CuFeS2+21O28Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2
若CuFeS2中Fe的化合价为+2,反应中被还原的元素是 (填元素符号)。
(2)上述冶炼过程中产生大量SO2。下列处理方案合理的是 (填代号)。
a.高空排放 b.用于制备硫酸
c.用纯碱溶液吸收制Na2SO3 d.用浓硫酸吸收
(3)过二硫酸钾(K2S2O8)具有强氧化性,可将I―氧化为I2:S2O82―+2I―=2SO42―+I2
通过改变反应途径,Fe3+、Fe2+均可催化上述反应。试用离子方程式表示Fe3+对上述反应的催化过程。 、 。
(4)利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣(含Fe2O3、FeO、SiO2、AI2O3)可制备Fe2O3。方法为
①用稀盐酸浸取炉渣,过滤
②滤液先氧化,再加入过量NaOH溶液,过滤,将沉淀洗涤、干燥、煅烧得
请根据以上信息回答下列问题:
①除去Al3+的离子方程式是 。
②选用提供的试剂,设计实验验证炉渣中含有FeO:
(提供的试剂:稀盐酸、稀硫酸、KSCN溶液、KMnO4溶液、NaOH溶液、碘水)
实验时所选试剂为 ;证明炉渣中含有的实验现象为
。
32.Ⅰ.三氟化氮(NF3)是一种无色无味的气体,可由氟与氨反应制得。
(1)该反应的方程式为NH3+F2→NF3+NH4F,配平方程式并标明电子转移的方向和数目:
。
(2)27.0 mL NF3和水充分反应,生成 18.0 mL NO(同温、同压下),写出反应的化学方程式:___________________________________________________________________。
(3)NF3是一种无色无味的气体,但一旦NF3在空气中泄漏,还是易于发现的。该气体泄漏时的现象是:
________________________________________________________________________。
Ⅱ.某学习小组用图示装置测定铝镁合金中铝的 质量分数和铝的 相对原子质量。
(1)A中试剂为 。(2)实验前,先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻,其目的是 。(3)检查气密性,将药品和水装入各仪器中,连接好装置后,需进行的操作还有:①记录
C的液面位置;②将B中剩余固体过滤、洗涤、干燥、称重;③待B中不再有气体产生并恢复至室温后,记录C的 液面位置;④由A向B滴加足量试剂;⑤检查气密性。上述操作的正确顺序是 (填序号);记录C的液面位置时,除视线平视外,还应 。
(4)B中发生反应的 化学方程式为 。(5)若实验用铝镁合金的 质量为a g,测得氢气体积为b mL(已换算为标准状况),B中剩
余固体的质量为c g,则铝的相对原子质量为 。(6)实验过程中,若未洗涤过滤所得的 不溶物,则测得铝的质量分数将 (选
填 “偏大”“偏小”或“不受影响”)。
答 案
1、C 2、D 3、B 4、B 5、A 6、B 7、C 8、C 9、10、B 11、C 12、D 13、A 14、A 15、C
16、D 17、C 18、D 19、B 20、A
(19、10KHC2O4·H2C2O4+8KMnO4+17H2SO4=8MnSO4+9K2SO4+40CO2↑+32H2O)
21、(1)H2、H2O(g) (2)c → d → a →b → e →(c与d、a与b接口可对调)。
(3)
装置
所盛药品
实验现象
结论
B
无水CuSO4
白色粉末变成蓝色
气体中含有水蒸气
C
黑色固体变成红色
气体中含有氢气
D
白色粉末变成蓝色
22、(1)D 3H2O2+ Cr2(SO4)3+ 10KOH == 2K2CrO4+ 3K2SO4+ 8H2O
(2)C (3)A 强酸制弱酸 (4)①PbS+4H2O2= PbSO4 +4H2O ② 0.8
(5)①Cu+HCl+O2=CuCl+HO2 ② A B D E
23、(1)①x=1 y=1 ②6、2、4=1、3、2、4 ③KNO3
④
(2)①Fe2(SO4)3 ②SnCl2-2e―+2Cl――→SnCl4
2e-
③ Fe2(SO4)3+ SnCl2+ 2HCl=2FeSO4+ SnCl4+ H2SO4 ④ 1:1
24、(1)H++OH―====H2O??? (2) NH4++OH―====NH3·H2O?? ?NH4+
(3) 8.0×10(3或0.008??? (4) 0.032??? 7
25、(1)2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
(2)装置图
2Fe3++2e-===2Fe2+ Cu-2e-===Cu2+
(3)①通入足量氯气将Fe2+氧化成Fe3+;
②加入CuO调节溶液pH至3.2~4.7; ③过滤[除去Fe(OH)3]
26、(1)BrF3(2)1.3 mol 0.67 mol (3)3.3 mol 1.7 mol(或1.8 mol)(4)2.2 mol 1.1 mol
27、(1)抓住“反应中H+全部转化为H2O”、“NO 和 N2O全是由NO3-转变而来”,必有“NO3-?NO+2H2O ”和“ 2NO3-?N2O+5H2O ”,进而总结出“c = 4g+10h”。
(2) 根据“ bNO3-+cH+ → d Fe2++f Fe3+”就可计算出“c-b=2d+3f”。
(3) d、f、g、h 恰好是与电子得失有关四种产物的化学计量数,其中“d Fe2++f Fe3+”决定失电子总数,“g NO+h N2O ”决定得电子总数,所以有“ 2d+3f=3g+8h ”。
(4) 注意三个前提:一是a =12 ;二是铁和硝酸恰好完全反应;三是每种物质的化学计量数均为正整数(即产物中既要有Fe2+、又要有Fe3+,既要有NO 、又要有N2O)。有12molFe完全反应时,只有当“Fe → Fe2+、NO3- → N2O”时消耗的NO3- 最少(计算可得需 6mol),只有当“Fe → Fe3+、NO3- → NO”时消耗的NO3- 最多(计算可得需 12mol),所以有“ 6
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