2022年高考化學二輪專題復習 專題三 氧化還原反應限時集訓

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1、2022年高考化學二輪專題復習 專題三 氧化還原反應限時集訓 1.為監(jiān)測空氣中汞蒸氣是否超標,通過懸掛涂有CuI(白色)的濾紙,根據(jù)濾紙是否變色(亮黃色至暗紅色)及變色所需時間來判斷空氣中的汞含量。發(fā)生的化學反應為4CuI+HgCu2HgI4+2Cu,下列說法不正確的是 (　　) A.上述反應屬于置換反應 B.該反應中的氧化劑與還原劑的物質的量之比為2∶1 C.Cu2HgI4既是氧化產物又是還原產物 D.當有1 mol CuI參與反應時,轉移電子的物質的量為0.5 mol 2.二氧化氯 (ClO2)是國際上公認的安全、無毒的綠色消毒劑,對酸性污水中的Mn2+也有明顯的去除效果,其反

2、應原理為ClO2+Mn2+MnO2↓+Cl-(部分反應物和產物省略、未配平),下列有關該反應的說法正確的是 (　　) A.工業(yè)上可用更為廉價的Cl2來代替ClO2 B.利用該原理處理含Mn2+的污水后溶液的pH升高 C.該反應中氧化產物和還原產物的物質的量之比為2∶5 D.理論上處理含1 mol Mn2+的污水,需要標準狀況下的ClO2的物質的量為0.4 mol 3.銅的冶煉過程大致如下: ①富集,將硫化物礦進行浮選;②焙燒,主要反應為2CuFeS2+4O2Cu2S+3SO2+2FeO(爐渣);③制粗銅,在1200 ℃發(fā)生的主要反應為2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2;2Cu2O

3、+Cu2S6Cu+SO2↑;④電解精煉銅。下列說法正確的是 (　　) A.冶煉過程中的尾氣可用來制硫酸 B.上述過程中,由1 mol CuFeS2制取1 mol Cu時共消耗2 mol O2 C.在反應2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑中,只有Cu2O作氧化劑 D.電解精煉銅的過程中,每轉移1 mol電子時,陽極溶解銅的質量為32 g 4.向含有S、Fe2+、Br-、I-各0.1 mol的溶液中通入標準狀況下的Cl2,圖Z3-1中通入Cl2的體積和溶液中相關離子的物質的量的關系圖正確的是 (　　) 　　　　　 A　　　　　　　　　　　　　B

4、 　　　　　 C　　　　　　　　　　　　　D 圖Z3-1 5.Na2Sx在堿性溶液中可被NaClO氧化為Na2SO4,而NaClO 被還原為NaCl,若反應中Na2Sx與NaClO的物質的量之比為1∶16,則x的值為 (　　) A.2 B.3 C.4 D.5 6.根據(jù)如圖Z3-2的轉化關系判斷下列說法正確的是(反應條件已略去) (　　) 圖Z3-2 A.反應①②③④⑤均屬于氧化還原反應和離子反應 B.反應⑤說明該條件下鋁的還原性強于錳 C.相同條件下生成等量的O2,反應③和④轉移的電子數(shù)之比為1∶1 D.反應①中氧化劑與還原劑的物質的量之比為1

5、∶4 7.將13.6 g帶鐵銹的鐵片溶解于25 mL 14 mol·L-1的熱的濃硫酸中,生成的氣體只有SO2且體積為1.12 L(標準狀況)。將溶液稀釋至100 mL,所得溶液遇KSCN溶液時無血紅色出現(xiàn)。下列結論正確的是 (　　) A.反應中:轉移電子3.01×1022個 B.反應后:剩余硫酸0.30 mol C.原混合物:n(Fe2O3)∶n(Fe)=1∶2 D.所得溶液:c(FeSO4)=1.7 mol·L-1 8.將38.4 g Cu完全溶于適量濃硝酸中,收集到氮的氧化物(含NO、N2O4、NO2)的混合物共0.8 mol,這些氣體恰好能被500 mL 2 mol·L

6、-1 NaOH溶液完全吸收,生成含NaNO3和NaNO2的鹽溶液,其中NaNO3的物質的量為 (　　) A.1.0 mol B.0.8 mol C.0.6 mol D.0.4 mol 9.為測定某草酸晶體(H2C2O4·2H2O)樣品的純度,現(xiàn)稱取一定質量的該樣品,配制成100 mL溶液,取25.00 mL該溶液于錐形瓶中,加適量稀硫酸,用0.100 mol·L-1的KMnO4溶液滴定(雜質不參與反應)。為省去計算過程,當稱取的樣品的質量為某數(shù)值時,滴定所用KMnO4溶液的毫升數(shù)恰好等于樣品中草酸晶體的質量分數(shù)的100倍。則應稱取樣品的質量為 (　　) A.2.25 g B.3

7、.15 g C.9.00 g D.12.6 g 10.(1)KClO3可以和草酸(H2C2O4)、硫酸反應生成高效的消毒殺菌劑ClO2,還生成CO2和KHSO4等物質。寫出該反應的化學方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? (2)工業(yè)上,通過如下轉化可制得KClO3晶體: NaCl溶液NaClO3溶液KClO3晶體 完成Ⅰ中反應的總化學方程式: 　NaCl+　H2O　NaClO3+　　　　　。? (3)硫化氫具有還原性,可以和許多氧化劑反應。在酸性條件下,H2S和KMnO4反應生成S、MnSO4、K2SO4和H2O,寫出該反應的化學方程式:

8、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? 11.(1)在酸性介質中,往MnSO4溶液里滴加(NH4)2S2O8(過硫酸銨)溶液會發(fā)生如下離子反應:Mn2++S2+H2OMn+S+H+(未配平)。 ①該反應常用于檢驗Mn2+的存在,其特征現(xiàn)象是　　　　　　　　　　。? ②若反應中有0.1 mol還原劑參加反應,則轉移電子數(shù)為　　　　NA,消耗氧化劑的物質的量為　　　　mol。? (2)①向CuSO4溶液中通入硫化氫生成黑色沉淀CuS的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　。? ②向FeCl3溶液中加入過量的碘化鈉的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　

9、　　。? 12.“鋼是虎,釩是翼,鋼含釩猶如虎添翼”,釩是“現(xiàn)代工業(yè)的味精”。釩在稀酸中是穩(wěn)定的,但室溫下能溶解于濃硝酸中生成V。 (1)請寫出金屬釩與濃硝酸反應的離子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? (2)灼燒NH4VO3時可生成釩的氧化物V2O5,請寫出該反應的化學方程式:　　　　　　　　　　　　　　　。? (3)V2O5是較強的氧化劑。它能與沸騰的濃鹽酸作用產生氯氣,其中釩元素被還原為藍色的VO2+,請寫出該反應的離子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　。? (4)V2O5是兩性氧化物,與強堿反應生成釩酸鹽(陰離子為V),溶于強酸生成含釩氧離子(V)的鹽。

10、請寫出V2O5分別與燒堿溶液和稀硫酸反應生成的鹽的化學式:　　　　、　　　　。? (5)工業(yè)上用接觸法制硫酸時要用到V2O5。在氧化SO2的過程中,450 ℃時發(fā)生V2O5與VO2之間的轉化:V2O5+SO22VO2+SO3、4VO2+O22V2O5,說明V2O5在接觸法制硫酸過程中所起的作用是　　　　　　　。? 13.(1)取300 mL 0.2 mol·L-1的KI溶液與一定量的酸性KMnO4溶液恰好反應,生成等物質的量的I2和KIO3,則消耗KMnO4的物質的量的是　　　　mol。? (2)在Fe(NO3)3溶液中加入Na2SO3溶液,溶液先由棕黃色變?yōu)闇\綠色,過一會又變?yōu)樽攸S色,

11、溶液先變?yōu)闇\綠色的離子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,又變?yōu)樽攸S色的原因是(用離子方程式解釋)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? (3)在100 mL FeBr2溶液中通入標準狀況下2.24 L Cl2,溶液中有的Br-被氧化成單質Br2,則原FeBr2溶液中FeBr2的物質的量濃度為　　　　。? (4)三氟化氮(NF3)是一種無色、無味的氣體,它是微電子工業(yè)技術的關鍵原料之一,三氟化氮在潮濕的空氣中與水蒸氣能發(fā)生氧化還原反應,其反應的產物有HF、NO和HNO3,請根據(jù)要求回答下列問題: ①寫出該反應的化學方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

12、　　,反應中生成0.2 mol HNO3,轉移的電子數(shù)目為　　　　(設NA為阿伏伽德羅常數(shù)的值)。? ②NF3無色、無臭,但一旦在空氣中泄漏,還是易于發(fā)現(xiàn),判斷該氣體泄漏時的現(xiàn)象是　　　　　　　　　　。? 14.高錳酸鉀又稱過錳酸鉀、灰錳氧、PP粉等,是一種強氧化劑,有較好的殺菌作用,是中學化學常見的氧化劑。工業(yè)上用軟錳礦(主要成分為MnO2)制備高錳酸鉀的流程如圖Z3-3(部分條件和產物省略): 圖Z3-3 請回答下列問題: (1)寫出實驗室加熱高錳酸鉀生成錳酸鉀的化學方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　。? (2)操作Ⅱ的實驗目的是　。? (3)熔融過程中,生成1 m

13、ol K2MnO4,轉移電子的物質的量為　　　　mol。? (4)CO2與K2MnO4溶液反應的離子方程式為　　　　　　　　　　。? (5)電解過程中,使用的是惰性電極,則: ①陽極的電極反應式為　。? ②陰極附近溶液的pH將　　　　(填“增大”“減小”或“不變”)。? 15.K3[Fe(C2O4)3](三草酸合鐵酸鉀)可用于攝影和藍色印刷。工業(yè)上以H2C2O4(草酸)、FeC2O4(草酸亞鐵)、K2C2O4(草酸鉀)、雙氧水等為原料制備K3[Fe(C2O4)3]的反應原理如下: 氧化:6FeC2O4+3H2O2+6K2C2O44K3[Fe(C2O4)3]+2Fe(OH)3 轉化

14、:2Fe(OH)3+3K2C2O4+3H2C2O4 2K3[Fe(C2O4)3]+6H2O (1)制備1 mol三草酸合鐵酸鉀至少需要H2O2的物質的量為　　　　。? (2)制備過程中需防止草酸被H2O2氧化,寫出草酸被H2O2氧化的化學方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? (3)K3[Fe(C2O4)3]·xH2O(三草酸合鐵酸鉀晶體)是一種光敏材料,為測定該晶體中草酸根離子的含量和結晶水的含量,某實驗小組進行了如下實驗: ①稱量9.820 g三草酸合鐵酸鉀晶體,配制成250 mL溶液; ②取所配溶液25.00 mL于錐形瓶中,滴加酸性KMnO4溶液至C2全部轉化成

15、CO2時,恰好消耗24.00 mL 0.100 0 mol·L-1酸性KMnO4溶液。 計算該晶體的化學式,并寫出計算過程。 專題限時集訓(三) 1.C　[解析] 反應的化合價變化為4uI+ggI4+2u,Cu2HgI4只是氧化產物,還原產物是Cu,C錯誤。 2.D　[解析] 氯氣有毒,且不能將Mn2+氧化為MnO2,不能代替ClO2,A錯誤;完整的反應為2ClO2+5Mn2++6H2O5MnO2↓+2Cl-+12H+,故處理后的溶液pH減小,B錯誤;該反應的氧化產物是MnO2,還原產物為Cl-,二者的物質的量之比是5∶2,C錯誤;由離子方程式可知,理論上處理含1 mol Mn2+的污

16、水需要0.4 mol ClO2,D正確。 3.A　[解析] 在銅的冶煉過程中,②③過程中都有二氧化硫生成,二氧化硫是制取硫酸的原料,所以冶煉過程中的尾氣可用來制硫酸,A正確;反應的方程式為6CuFeS2+15O26Cu+12SO2+6FeO,由1 mol CuFeS2制取1 mol Cu時,共消耗2.5 mol O2,B錯誤;在反應2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑中,Cu的化合價由+1價降低到0價,S的化合價由-2價升高為+4價,反應物中Cu2O只作氧化劑,Cu2S既是氧化劑又是還原劑,C錯誤;電解精煉銅的過程中,陽極溶解的不都是銅,所以每轉移1 mol電子時,陽極溶解銅的質量不一定是3

17、2 g,D錯誤。 4.C　[解析] 離子還原性S>I->Fe2+>Br-,故首先發(fā)生反應H2O+S+Cl2S+2H++2Cl-,再發(fā)生反應2I-+Cl2I2+2Cl-,然后發(fā)生反應2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-,最后發(fā)生反應2Br-+Cl2Br2+2Cl-,根據(jù)發(fā)生反應順序計算離子開始反應到該離子反應完畢時氯氣的體積,0.1 mol S完全反應需要消耗0.1 mol氯氣,0.1 mol I-完全反應消耗0.05 mol氯氣,0.1 mol Fe2+完全反應消耗0.05 mol氯氣,0.1 mol Br-完全反應消耗0.05 mol氯氣。0.1 mol S完全反應需要消耗0.1 mol

18、氯氣,0.1 mol I-完全反應消耗0.05 mol氯氣,故亞鐵離子開始反應時氯氣的體積為0.15 mol×22.4 L·mol-1=3.36 L,由2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-可知,0.1 mol Fe2+完全反應消耗0.05 mol氯氣,故Fe2+完全反應時氯氣的體積為0.2 mol×22.4 L·mol-1=4.48 L,圖像與實際符合,C正確。 5.D　[解析] 本題考查在氧化還原反應中用得失電子守恒進行相關的計算。 Na2xNa2O4　NalONal 得關系式1×[6-(-)]·x=16×2,x=5。 6.B　[解析] 反應①②③④⑤中均有元素化合價的變化,均為氧

19、化還原反應,而③④⑤中沒有離子參加反應,則不屬于離子反應,A錯誤;⑤為鋁熱反應,Al失去電子,為還原劑,Mn為還原產物,則還原性Al>Mn,B正確;由6H2O2~3O2~6e-、2KClO3~3O2~12e-知,生成等量的O2,反應③和④轉移的電子數(shù)之比為1∶2,C錯誤;反應①為MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O,錳元素的化合價降低, 氯元素的化合價升高,4 mol HCl中只有2 mol HCl作還原劑,則氧化劑與還原劑的物質的量之比為1∶2,D錯誤。 7.C　[解析] 所得溶液遇KSCN溶液時無血紅色出現(xiàn),說明反應后溶液中無Fe3+;根據(jù)得失電子守恒,生成1.12 L

20、(標準狀況)SO2消耗鐵的物質的量為0.05 mol;剩余的鐵與氧化鐵發(fā)生Fe+Fe2O3+3H2SO43FeSO4+3H2O,設參加反應Fe+Fe2O3+3H2SO43FeSO4+3H2O的鐵的物質的量為x,則56 g·mol-1(x+0.05 mol)+160 g·mol-1 x=13.6 g,x=0.05 mol;則13.6 g帶鐵銹的鐵片中,鐵的物質的量為0.1 mol,氧化鐵的物質的量為0.05 mol,反應中轉移電子的物質的量為0.2 mol,A錯誤;反應后剩余硫酸的物質的量為0.025 L×14 mol·L-1-0.1 mol-0.15 mol=0.10 mol,B錯誤;原混合物

21、中,n(Fe2O3)∶n(Fe)=0.05 mol∶0.1 mol=1∶2,C正確;所得溶液中,c(FeSO4)==2 mol·L-1,D錯誤。 8.D　[解析] 可以將反應理解為Cu+HNO3+NaOHCu(NO3)2+NaNO3+NaNO2+H2O(未配平),由此可知,發(fā)生化合價變化的元素只有Cu和N,所以38.4 g(0.6 mol) Cu 失去1.2 mol電子,硝酸也應該得到1.2 mol電子生成0.6 mol NaNO2(一個氮原子得到2個電子)。根據(jù)鈉原子守恒,加入1 mol氫氧化鈉,則n(NaNO3)+n(NaNO2)=1 mol,已知有0.6 mol NaNO2,則有0.4

22、 mol NaNO3。 9.D　[解析] H2C2O4與KMnO4反應的化學方程式為5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O,設樣品中草酸晶體的質量分數(shù)為x,滴定所用KMnO4溶液為100x mL,則[m(樣品)×x÷126 g·mol-1×]∶(0.100 mol·L-1×100x×10-3 L)=5∶2,解得m(樣品)=12.6 g。 10.(1)2KClO3+H2C2O4+2H2SO42ClO2↑+2CO2↑+2KHSO4+2H2O (2)1　3　1　3　H2↑ (3)5H2S+2KMnO4+3H2SO4K2SO4+2MnSO4+

23、8H2O+5S↓ [解析] (1)KClO3有氧化性,H2C2O4有還原性,在酸性條件下KClO3可以和草酸(H2C2O4)發(fā)生反應生成高效的消毒殺菌劑ClO2,還生成CO2和KHSO4等物質。(2)根據(jù)氧化還原反應的規(guī)律可知,NaCl中氯元素由-1價升高到NaClO3中的+5價,則必有另一元素化合價降低,即氫元素的化合價從+1價降低到0價,因此另一產物為H2。 11.(1)①溶液顏色變成紫色?、?.5　0.25 (2)①Cu2++H2SCuS↓+2H+ ②2Fe3++2I-2Fe2++I2 [解析] (1)②Mn化合價由+2價升高到+7價,S2中的2個-1價O化合價降低到-2價,0

24、.1 mol Mn2+參加反應轉移0.5 mol電子,依據(jù)得失電子守恒,消耗n(S2)==0.25 mol。(2)①由產物可知化合價沒有發(fā)生變化,是復分解反應,溶液中的Cu2+與H2S反應生成CuS沉淀,注意H2S是弱酸,不能拆分;②Fe3+具有氧化性,I-具有還原性。 12.(1)V+6H++5NV+5NO2 ↑+3H2O (2)2NH4VO3V2O5+2NH3 ↑+H2O (3)V2O5+6H++2Cl-2VO2++Cl2 ↑+3H2O (4)Na3VO4　(VO2)2SO4 (5)催化劑(或催化作用) [解析] (1) 釩室溫下能溶解于濃硝酸中生成V,故金屬釩與濃硝酸反應的

25、離子方程式為V+6H++5NV+5NO2 ↑+3H2O。(2)根據(jù)題意灼燒NH4VO3時可生成釩的氧化物V2O5,其化學方程式為2NH4VO3V2O5+2NH3 ↑+H2O。(3)濃鹽酸與V2O5反應生成氯氣,氯元素的化合價升高,釩元素被還原為藍色的VO2+,其反應的離子方程式為V2O5+6H++2Cl-2VO2++Cl2 ↑+3H2O。(4)V2O5與燒堿溶液反應生成Na3VO4,V2O5與稀硫酸反應生成(VO2)2SO4。(5)由方程式V2O5+SO22VO2+SO3、4VO2+O22V2O5可知,V2O5在接觸法制硫酸過程中起到催化作用。 13.(1)0.032 (2)2Fe3++S

26、+H2O2Fe2++S+2H+ 3Fe2++4H++N3Fe3++NO↑+2H2O (3) mol·L-1 (4)①3NF3+5H2O9HF+2NO+HNO3　0.4NA ②出現(xiàn)紅棕色氣體 [解析] (1)0.06 mol I-→0.02 mol I2+0.02 mol I,轉移0.16 mol電子,從Mn→Mn2+可以看出參加反應的n(KMnO4)=0.032 mol。(3) 標準狀況下2.24 L氯氣的物質的量為0.1 mol,還原性Fe2+>Br-,氯氣先氧化Fe2+,Fe2+反應完畢,再氧化Br-,設原溶液中FeBr2的物質的量濃度為a mol·L-1,根據(jù)電子轉移守恒,有0

27、.1a mol×(3-2)+×2×0.1a mol×[0-(-1)]=0.1 mol×2,解得a= mol·L-1。 14.(1)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ (2)將混合在一起的KMnO4和K2CO3分離 (3)2 (4)3Mn+2CO22Mn+MnO2↓+2C (5)①Mn-e-Mn?、谠龃? 15.(1)0.5 mol (2)H2C2O4+H2O22CO2↑+2H2O (3)消耗KMnO4的物質的量為0.100 0 mol·L-1×0.024 L=0.002 4 mol,依據(jù)離子方程式5C2+2Mn+16H+2Mn2++8H2O+10CO2↑,可知n(C2)

28、=0.002 4 mol×=0.006 mol。250 mL原溶液中C2的物質的量為0.006 mol×10=0.06 mol,則K3[Fe(C2O4)3]的物質的量=0.06 mol×=0.02 mol。9.820 g三草酸合鐵酸鉀晶體中結晶水的質量為9.820 g-437 g·mol-1×0.02 mol=1.08 g,則n(H2O)=1.08 g÷18 g·mol-1=0.06 mol。綜上所述,該晶體的化學式為K3[Fe(C2O4)3]·3H2O。 [解析] (1)根據(jù)反應6FeC2O4+3H2O2+6K2C2O44K3[Fe(C2O4)3]+2Fe(OH)3 和2Fe(OH)3+3

29、K2C2O4+3H2C2O42K3[Fe(C2O4)3]+6H2O得關系式3H2O2~6K3[Fe(C2O4)3],則制備1 mol 三草酸合鐵酸鉀至少需要H2O2的物質的量為0.5 mol。(2)草酸被H2O2氧化生成二氧化碳,H2O2被還原為水,利用化合價升降法結合原子守恒配平,化學方程式為H2C2O4+H2O22CO2↑+2H2O。(3)根據(jù)題給信息知該滴定過程中涉及的反應方程式為5C2+2Mn+16H+2Mn2++8H2O+10CO2↑,根據(jù)消耗高錳酸鉀的物質的量計算參加反應的C2 的物質的量,進一步計算樣品中C2的物質的量,結合化學式K3[Fe(C2O4)3]·xH2O計算9.820 g三草酸合鐵酸鉀晶體中結晶水的物質的量,從而確定x值。