一、选择题
1.(2014?江南十校二模)Cl2是纺织工业常用的漂白剂,Na2S2O3可作为漂白布匹后的“脱氯剂”。S2O32-和Cl2反应的产物之一为SO42-。下列说法不正确的是( )
A.该反应中还原剂是S2O32-
B.H2O参与该反应,且作氧化剂
C.根据该反应可判断氧化性:Cl2>SO42-
D.上述反应中,每生成l mol SO42-,可脱去2mol Cl2
答案:B
点拨:该反应方程式为:S2O32-+4Cl2+5H2O===2SO42-+8Cl-+10H+,该反应中氧化剂是Cl2,还原剂是S2O32-,H2O参与反应,但既不是氧化剂也不是还原剂,故选B。
2.(2014?河南开封高三一模)分析如下残缺的反应:
RO3-+________+6H+===3R2↑+3H2O。下列叙述正确的是( )
A.R一定是周期表中的第ⅤA族元素
B.R的原子半径在同周期元素原子中最小
C.上式中缺项所填物质在反应中作氧化剂
D.RO3-中的R元素在所有的反应中只能被还原
答案:B
点拨:RO3-中R为+5价,周期表中ⅤA、ⅦA元素均可形成RO3-离子,A错误;据元素守恒,反应中只有R、H、O三种元素,则缺项一定为R-,且配平方程式为RO3-+5R-+6H+===3R2↑+3H2O,据此可得R为ⅦA元素,B正确;R-中R处于最低价态,只能作还原剂,C错误;RO3-中R元素处于中间价态,在反应中既可被氧化又可被还原,D项错。
3.已知KH和H2O反应生成H2和KOH,反应中1 molKH( )
A.失去1 mol电子 B.得到1 mol电子
C.失去2 mol电子 D.没有电子得失
答案:A
点拨:KH中H为-1价,KH+H2O===KOH+H2↑
4.(2014?山东潍坊高三一模)工业上制取碘酸钾的反应为:I2+2KClO3===2KIO3+Cl2,下列叙述正确的是( )
A.氧化性:I2>Cl2B.每生成1 mol KIO3转移电子2 mol
C.该反应是置换反应D.反应物和生成物中只含有共价键
答案:C
点拨:分析化合价变化,可得I2为还原剂,KClO3为氧化剂,则氧化性为Cl2>I2,1 mol KIO3生成时转移电子数为5 mol,B错误;反应物中KClO3、产物中KIO3都是离子化合物,一定含有离子键。
5.(2014?试题调研)常温下,在溶液中可以发生反应:X+2Y3+===X2++2Y2+,则下列解释:①X被氧化;②X是氧化剂;③X具有还原性;④Y2+是氧化产物;⑤Y2+具有还原性;⑥Y3+的氧化性比X2+要强。其中正确的是( )
A.②④⑥ B.①③④
C.①③⑤⑥ D.②⑤
答案:C
点拨:根据氧化还原反应的基本概念可知,X的化合价升高,被氧化,具有还原性,是还原剂,X2+是氧化产物,Y3+的化合价降低,被还原,具有氧化性,是氧化剂,Y2+是还原产物,氧化剂(Y3+)的氧化性大于氧化产物(X2+)的氧化性。
6.(2014?试题调研)已知反应:①2FeCl3+2KI===2FeCl2+2KCl+I2 ②2FeCl2+Cl2===2FeCl3 ③I2+SO2+2H2O===H2SO4+2HI,判断下列物质的还原性由大到小的顺序是( )
A.I->Fe2+>Cl->SO2 B.Cl->Fe2+>SO2>I-
C.Fe2+>I->Cl->SO2 D.SO2>I->Fe2+>Cl-
答案:D
点拨:根据氧化还原反应的规律,还原剂的还原性强于还原产物的还原性,可以判断题中物质的还原性强弱,由反应①可知:I->Fe2+;由反应②可知:Fe2+>Cl-;由反应③可知:SO2>I-,因此还原性由大到小的顺序是SO2>I->Fe2+>Cl-。
7.(2014?试题调研)实验室将NaClO3和Na2SO3按物质的量之比2∶1倒入烧瓶中,用水浴加热,同时滴入H2SO4,产生棕黄色气体X,反应后测得NaClO3和Na2SO3恰好完全反应,则X为( )
A.Cl2 B.Cl2O
C.ClO2 D.Cl2O3
答案:C
点拨:根据化合价的变化:Na2SO3?→Na2SO4中S元素的化合价由+4升高到+6;根据氧化还原反应规律,则NaClO3中Cl元素的化合价必降低,可设降低到x价,根据得失电子守恒可得关系式:2×1×(5-x)=1×1×(6-4),解得x=4。本题关键是根据得失电子守恒列等式:n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值=n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值。
8.(2014?试题调研)下列物质反应后一定有+3价铁生成的是( )
①过量的Fe与Cl2反应;②Fe与过量稀H2SO4反应后,再向其中加KNO3;③Fe(NO3)2溶液中加少量盐酸;④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中
A.只有①② B.只有②③
C.只有①②③ D.全部
答案:C
点拨:本题易漏选①,认为在溶液中过量的铁能还原氯化铁,生成氯化亚铁;如果③中忽视NO3-在酸性条件下具有强氧化性,能氧化+2价铁生成+3价铁,易漏选③。正确分析如下:
①中的Cl2氧化性强,它能将铁氧化为+3价,由于不是在溶液中反应,因此过量的铁不会将氧化铁还原。②中Fe与稀H2SO4反应只能生成Fe2+,但要注意稀H2SO4过量,加入KNO3后形成HNO3,HNO3能将Fe2+氧化成Fe3+。③从表面上看不会发生反应,实际上发生了Fe2+被HNO3氧化的反应。④中首先Fe与盐酸反应生成FeCl2,然后Fe2O3与盐酸反应生成FeCl3,但题中未给出反应物之间量的关系,若铁是足量的,则能将生成的FeCl3全部还原为FeCl2。
9.(2014?试题调研)在反应3BrF3+5H2O===HBrO3+Br2+9HF+O2↑,若有6 mol水发生氧化反应,则被水还原的BrF3的物质的量为( )
A.4 mol B.6 mol
C.7 mol D.9 mol
答案:A
点拨:该反应中参加反应的H2O是5 mol,其中作还原剂被BrF3氧化的是2 mol;反应中当有3 mol BrF3参与反应时,其中1 mol作还原剂、2 mol作氧化剂,故2 mol氧化剂“BrF3”被1 mol还原剂“BrF3”还原的物质的量为2/3 mol、被2 mol H2O还原的物质的量为4/3 mol,则当6 mol H2O发生氧化反应时,被H2O还原的BrF3是4 mol。本题巧解方法:6 mol水作还原剂,共失去12 mol电子,还原4 mol BrF3,则转移12 mol电子。本题易错选D,错因是理解“被水还原”不准确。仔细审题是正确解题的先决条件,如果对题目要求把握不准,则很容易失去解题方向而导致出错。本题要求判断“被水还原的BrF3的物质的量”,有些同学未理解这一点,直接根据反应方程式列比例式:3∶2=n∶6,得n=9。其实BrF3除有一部分被水还原外,还有一部分发生了自身的氧化还原反应。
10.(2014?湖南岳阳高三一检)N2O既是医学上的一种麻醉剂,又是一种常见的温室气体。制取N2O的方法有很多,例如①NH4NO3===N2O↑+2H2O ②K2SO3+2NO===K2SO4+N2O↑ ③2NH3+2O2===N2O↑+3H2O ④2NaNO3+(NH4)2SO4===2N2O↑+Na2SO4+4H2O等。下列说法正确的是( )
A.反应①中硝酸铵既是氧化剂又是还原剂,H2O是氧化产物
B.反应②中K2SO3是还原剂,NO是氧化剂
C.反应③中1 mol O2参加反应转移8 mol电子
D.反应④中NaNO3是还原剂,(NH4)2SO4是氧化剂
答案:B
点拨:分析各反应中元素的化合价变化情况:
③
④中 ,验证四个选项,反应①中NH4NO3既是氧化剂又是还原剂,H2O中各元素价态未变,A错误;反应②中K2SO3作还原剂,NO作氧化剂,B正确;反应③中1 mol O2参加反应转移4 mol e-,C错误;反应④中NaNO3作氧化剂,(NH4)2SO4作还原剂,D错误。
11.(2014?吉林长春高三二调)对于反应14CuSO4+5FeS2+12H2O===7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4,下列说法正确的是( )
A.只有硫酸铜作氧化剂
B.SO42-既不是氧化产物又不是还原产物
C.被氧化的硫与被还原的硫的质量比为3∶7
D.1 mol硫酸铜可以氧化57 mol的硫
答案:C
点拨:分析反应中元素的化合价,价态升高的为FeS2中S,价态降低的为CuSO4中Cu、FeS2中S,方程式整理成: ,可得A、B错误;参加氧化反应的硫与参加还原反应的硫的物质的量比为3∶7,C正确;根据电子守恒,1 mol CuSO4得到1 mol e-,而失去1 mol e-需要S的物质的量为1 mol7=17 mol,D错误。
12.(2014?辽宁大连高三双基)已知:2KMnO4+16HCl===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O;Cl2+2FeCl2===2FeCl3;2KI+2FeCl3===2KCl+I2+2FeCl2。则下列判断正确的是( )
A.氧化性:MnO4->Cl2>I2>Fe3+
B.还原性:Fe2+>I->Cl-
C.Fe3+只有氧化性,Fe2+只有还原性
D.FeCl3能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
答案:D
点拨:分析三个反应的化合价变化,可得氧化性:KMnO4>Cl2>FeCl3>KI,还原性:I->Fe2+>Cl-,A、B错误;Fe2+在反应中可生成Fe3+,也可生成Fe,C错误;由于氧化性;FeCl3>I2,则Fe3+能氧化I-生成I2,D正确。
13.(2014?福建福州高三模考)高铁酸钾(K2FeO4)是一种既能杀菌、消毒、又能絮凝净水的水处理剂。工业制备高铁酸钾的反应离子方程式为Fe(OH)3+ClO-+OH-?→FeO42-+Cl-+H2O(未配平)下列有关说法不正确的是( )
A.由上述反应可知,Fe(OH)3的氧化性强于FeO42-
B.高铁酸钾中铁显+6价
C.上述反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2
D.K2FeO4处理水时,不仅能消毒杀菌,而且生成的Fe3+水解形成Fe(OH)3胶体能吸附水中的悬浮杂质
答案:A
点拨:反应中Fe(OH)3作还原剂,ClO-作氧化剂,配平后的方程式为 2Fe+3 (OH)3+3Cl+1O-+4OH-===2Fe+6O42-+3Cl-+5H2O,B正确,C也正确;FeO42-作氧化剂时其还原产物为Fe3+,Fe3+水解产生Fe(OH)3胶体,具有吸附性,可作净水剂。
二、非选择题
14.(2014?北京顺义一模)X、Y、Z是中学化学常见的三种元素,其中,X、Z位于短周期。常温下,X单质为黄绿色气体;向含Y离子的溶液中滴加氢氧化钠溶液,生成白色絮状沉淀,迅速变为灰绿色,最后变为红褐色;Z的最外层电子数与核外电子总数之比为3∶13。请回答下列问题:
(1)Z在元素周期表中的位置是________,X单质分子的电子式是________。
(2)Z单质与Y的氧化物在高温条件下反应是冶炼Y单质的一种方法,该反应的化学方程式是:
________________________________________________________________________。
(3)含上述元素的某些物质常用于处理工业废水,部分流程如下图:
①处理含铬废水时,在反应池中Cr2O72-变为Cr3+,当反转移1 mol电子时,有________ molCr2O72-转化(计算结果保留两位小数)。
②含Z化合物可以使水中的悬浮颗粒发生凝聚,原因是__________________________ (用文字和化学方程式表示)。
③处理含氰废水时,CN-最终转化为两种无毒气体,该反应的离子方程式是__________ ______________。
(4)利用下图装置电解可得到一种新型净水剂K2YO4,阳极的电极反应式为______________________。
答案:(1)第3周期ⅢA族 ??Cl??????Cl??????
(2)Fe2O3+2Al=====高温Al2O3+2Fe或3Fe3O4+8Al=====高温4Al2O3+9Fe或3FeO+2Al=====高温Al2O3+3Fe
(3)①0.17
②Al3++3H2O??Al(OH)3(胶体)+3H+,氢氧化铝胶体能吸附水中的悬浮颗粒,使之沉淀下来
③2CN-+5Cl2+8OH-===2CO2+N2+4H2O+10Cl-
(4)Fe-6e-+8OH-===FeO42-+4H2O
点拨:依据题给条件,可推出X、Y、Z三种元素依次为氯、铁、铝。(3)③CN-中碳元素的化合价为+2价,氮元素为-3价,然后根据各元素的化合价变化,不难写出此反应的化学方程式。
15.(2014?河北邢台一模)以黄铜矿(CuFeS2)为原料冶炼铜的反应为:
8CuFeS2+21O2=====高温8Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2
(1)若Cu为+2价,则反应中每生成1 mol Cu需要转移________mol电子。
(2)为综合利用炉气中的大量SO2,下列方案合理的是________。
a.用浓硫酸吸收b.用于制备硫酸
c.高空排放d.用纯碱溶液吸收制亚硫酸钠
(3)为检验所得矿渣中是否含有FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3、SiO2等氧化物,进行了以下实验:
①取一定量矿渣粉末,加入适量浓硫酸后加热,固体全部溶解,得溶液A;将产生的气体通入品红溶液中,溶液褪色,由此判断矿渣中一定含有________,一定没有________。
②将溶液A稀释后分成两份,取其中一份,加入过量NaOH溶液,有沉淀产生,静置后取上层清液,通入过量的CO2,溶液变浑浊。由此判断出矿渣中一定含有________,写出通入过量的CO2所发生反应的离子方程式:______________________________。
③另取一份溶液A加入过量的铁粉,充分反应后过滤,得到的固体中有红色物质,由此判断矿渣中有________,写出此步操作中得到红色物质所发生反应的离子方程式________________________________。
答案:(1)12.5 (2)bd (3)①FeO SiO2 ②Al2O3 AlO2-+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO3- ③CuO Fe+Cu2+===Fe2++Cu
点拨:(1)根据化合价变化:铜(Cu):+2→0,氧(O):0→-2,可知8 mol CuFeS2参加反应时共得电子:8 mol×2+21 mol×4=100 mol,故生成1 mol Cu时需要转移100 mol/8=12.5 mol电子。
(3)根据①中加入适量浓硫酸后加热,固体全部溶解,知样品中一定没有SiO2;又知产生的气体能使品红溶液褪色,则该气体为SO2,原样品中应有还原性物质即FeO。
根据②中加NaOH溶液有沉淀生成且上层清液通入过量的CO2时变浑浊,可知该沉淀为Al(OH)3,与CO2反应的离子方程式为:AlO2-+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO3-,原样品中含有Al2O3。根据③中有红色物质生成可判断原样品中含有CuO。
16.(2014?试题调研)一种以黄铜矿和硫磺为原料制取铜和其他产物的新工艺,原料的综合利用率较高。其主要流程如下:
注:反应Ⅱ的离子方程式为Cu2++CuS+4Cl-===2[CuCl2]-+S
请回答下列问题:
(1)反应Ⅰ的产物为________(填化学式),反应Ⅲ的离子方程式为_____________ _____________。
(2)一定温度下,向反应Ⅲ所得的溶液中加入稀硫酸,可以析出硫酸铜晶体,其原因是____________________________________________________________。
(3)反应Ⅳ的主要反应为4FeS2+11O2=====高温2Fe2O3+8SO2,其中氧化产物为________,当1.2 g FeS2参与反应时,转移的电子数为________NA。
(4)某硫酸厂为测定反应Ⅳ所得气体中SO2的体积分数,取280 mL(已折算成标准状况)气体样品与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后,用0.020 00 mol/L K2Cr2O7标准溶液滴定至终点,消耗K2Cr2O7溶液25.00 mL。已知:Cr2O72-+Fe2++H+?→Cr3++Fe3++H2O(未配平)。
①SO2通入Fe2(SO4)3溶液中,发生反应的离子方程式为_______________ ___________________。
②反应Ⅳ所得气体中SO2的体积分数为________,
答案:(1)FeS2、CuS 4[CuCl2]-+O2+4H+===4Cu2++8Cl-+2H2O
(2)该温度下,硫酸铜的溶解度小于氯化铜的
(3)Fe2O3、SO2 0.11
(4)①SO2+2Fe3++2H2O===SO42-+2Fe2++4H+ ②12.00%
点拨:本题利用工业生产工艺考查氧化还原反应方程式的书写、配平和相关计算,(1)根据反应Ⅱ的反应物和滤渣成分可知反应Ⅰ的产物有FeS2、CuS。反应Ⅱ中[CuCl2]-中Cu为+1价,被氧气氧化成+2价,在酸性条件下O2被还原成水,离子反应方程式为[CuCl2]-+O2+H+?→Cu2++Cl-+H2O,最后根据得失电子守恒配平方程式;(2)反应Ⅲ的产物是CuCl2,加入稀硫酸后,因硫酸铜的溶解度小于氯化铜的,硫酸铜晶析出;(3)反应Ⅳ中Fe、S元素的化合价升高,被氧化,氧化产物有Fe2O3、SO2,1 mol FeS2参与反应时转移11 mol电子,1.2 g FeS2(0.01 mol)参与反应时,转移的电子数为0.11 NA;(4)SO2中S为+4价,被氧化成+6价,产物为SO42-,Fe3+被还原成Fe2+,产物中氧原子数增多,表明反应物中有水,产物中有H+,仍须用得失电子守恒来配平离子方程式;根据得失电子守恒可知:n(SO2)×2=n(Cr2O72-)×6=0.020 00 mol/L×0.025 L×6=0.003 mol,n(SO2)=0.001 5 mol,体积分数为12.00%。
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