高考化学氧化还原反应大题培优及答案解析Word文档下载推荐.docx

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ii.结合实验现象简述丙同学的推理过程：

____。

Ⅲ．浸取剂再生

（4）溶液m经处理后可再用于浸出AgCl，请简述该处理方法____。

【答案】AgCl（s）

Ag+（aq）+Cl-（aq）,Ag+与SO32-结合生成[Ag（SO3）2]3–，促进AgCl的溶解平衡正向移动HSO3-Ag2SO4的溶解度远大于AgCl或Ag2SO3，溶液中Ag+的浓度很小还原b中清液的颜色与c相同，均为浅紫色溶液＜e中无沉淀生成，说明清液中没有Cl-，则溶液n中加入稀硝酸使[Ag（SO3）2]3–全部转化为Ag+，Ag+将Cl–全部沉淀，由此可知溶液n中含Ag元素的微粒总物质的量不小于n（Cl–）加NaOH溶液调节pH至9~10

【解析】

【分析】

I、

（1）利用平衡移动的知识答题即可；

II、

（2）生成沉淀m时，溶液m的pH为5，观察图像，可以得知HSO3-的物质的量分数占100%；

（3）①溶液中Ag+的浓度很小，而Ag2SO4的溶解度较大，故不会形成Ag2SO4沉淀；

②依据Ag2SO3的还原性答题；

③e中无沉淀生成，说明清液中没有Cl-，则溶液n中加入稀硝酸使[Ag（SO3）2]3–全部转化为Ag+，Ag+将Cl–全部沉淀，由此可分析出溶液n中含Ag元素的微粒总物质的量不小于n（Cl–）；

III、（4）m溶液中的溶质为NaHSO3，浸取剂为Na2SO3溶液，需要加入NaOH溶液将NaHSO3转化为Na2SO3。

【详解】

I、

（1）AgCl（s）

Ag+（aq）+Cl-（aq），Ag+与SO32-结合生成[Ag（SO3）2]3-，促进AgCl的溶解平衡正向移动；

II、

（2）生成沉淀m时，溶液m的pH为5，观察图像，可以得知HSO3-的物质的量分数占100%，则溶液m中含

微粒的主要存在形式是HSO3-；

（3）①Ag2SO4的溶解度远大于AgCl或Ag2SO3，溶液中Ag+的浓度很小；

②i、酸性KMnO4溶液具有强氧化性，SO32-具有还原性，则该实验涉及的依据是Ag2SO3具有还原性；

ii、沉淀中无Ag2SO3，则该沉淀不会使酸性KMnO4溶液褪色，故可以观察到a试管中酸性KMnO4溶液褪色，b、c试管中酸性KMnO4溶液依然呈紫色；

III、（4）m溶液中的溶质为NaHSO3，浸取剂为Na2SO3溶液，根据曲线图可知，加入NaOH溶液调整pH到9-10即可。

2．高锰酸钾是一种用途广泛的强氧化剂，实验室制备高锰酸钾所涉及的化学方程式如下：

MnO2熔融氧化：

3MnO2+KClO3+6KOH

3K2MnO4+KCl+3H2O

K2MnO4歧化：

3K2MnO4+2CO2＝2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3

将MnO2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K2MnO4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）MnO2熔融氧化应放在______中加热（填仪器编号）。

①烧杯　②瓷坩埚　③蒸发皿　④铁坩埚　

（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CO2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CO2气体缓缓地压入K2MnO4溶液中再次反应，未反应的CO2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K2MnO4完全反应。

（4）除去K2MnO4歧化产物中MnO2的操作方法是______。

（5）将三颈烧瓶中所得产物经过一系列操作得到针状的高锰酸钾晶体，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④ACBDE过滤高锰酸钾晶体受热易分解

（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坩埚内加热，加热熔融物含有碱性KOH应用铁坩埚；

（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）高锰酸钾溶于水，二氧化锰不溶于水；

（5）高锰酸钾晶体受热易分解。

（1）由实验装置可知，仪器a为长颈漏斗，故答案为：

长颈漏斗；

（2）熔融固体物质需要在坩埚内加热，加热熔融物中含有碱性KOH，瓷坩埚中含有二氧化硅，二氧化硅能够与氢氧化钾反应，所以应用铁坩埚，故答案为：

④；

（3）待气囊F收集到较多气体时，需要将气囊F中二氧化碳排出到热K2MnO4溶液中，所以需要关闭A、C，打开B、D、E，轻轻挤压气囊F，从而使CO2气体缓缓地压入K2MnO4溶液中再次反应，故答案为：

AC；

BDE；

（4）高锰酸钾溶于水，二氧化锰不溶于水，固液分离应用过滤的方法，则除去高锰酸钾溶液中的二氧化锰应用过滤的方法，故答案为：

过滤；

（5）高锰酸钾晶体受热易分解，实验时应采用低温烘干的方法来干燥产品，避免高锰酸钾晶体受热发生分解，故答案为：

高锰酸钾晶体受热易分解。

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：

实验序号

KClO3质量

其他物质质量

待测数据

③

1.2g

无其他物质

a

④

CuO0.5g

b

⑤

MnO20.5g

c

（3）写出氯酸钾分解反应的化学方程式，并用双线桥表示电子转移的方向和数目________。

（4）上述实验中的“待测数据”是指___________________。

（5）图中量气装置B由干燥管、乳胶管和50mL滴定管改造后组装面成，此处用滴定管是________（填“酸式”或“碱式”）滴定管。

（6）若实验证明氧化铜加快氯酸钾的分解效果比用二氧化锰差，请结合上表的实验效果数据，在坐标图中分别画出使用CuO、MnO2作催化剂时产生氧气的体积[V（O2）]随时间（t）变化的曲线（注明必要的标识）________。

【答案】CuCl2溶液中存在水解平衡CuCl2＋2H2O

Cu（OH）2＋2HCl，加热时HCl逸出使平衡不断右移，同时得到的Cu（OH）2受热分解生成CuO取2～3mL最后的洗涤液于试管中，滴入少量稀硝酸酸化，再滴入几滴硝酸银溶液，若无白色沉淀产生，则洗涤干净

收集25mL气体所需的时间碱式

（1）CuCl2是强酸弱碱盐会发生水解，CuCl2溶液中存在水解平衡CuCl2＋2H2O

Cu（OH）2＋2HCl，水解吸热，加热时HCl逸出使平衡不断右移，同时得到的Cu（OH）2受热分解生成CuO。

（2）如果没有洗涤干净则有NaCl杂质，检验是否有Cl—即可确定是否洗净，具体操作是：

取2～3mL最后的洗涤液于试管中，滴入少量稀硝酸酸化，再滴入几滴硝酸银溶液，若无白色沉淀产生，则洗涤干净。

（3）用双线桥表示电子转移的方向和数目时，线桥要从反应物指向生成物的化合价发生改变的同种元素，在线桥上要注明反应的得失电子数目，用双线桥表示氯酸钾分解的电子转移的方向和数目为：

。

（4）要比较反应的快慢需要反应的时间，因此待测数据是：

收集25mL气体所需的时间。

（5）从图可以看出该滴定管没有活塞，所以是碱式滴定管。

（6）反应测的是收集25mL气体所需的时间，所以气体的体积要相等，氧化铜加快氯酸钾的分解效果比用二氧化锰差，所以用氧化铜做作催化剂所用的时间要多，产生氧气的体积[V（O2）]随时间（t）变化的曲线为：

4．研究证明，高铁酸钾不仅能在饮用水源和废水处理过程中去除污染物，而且不产生任何诱变致癌的产物，具有高度的安全性。

湿法制备高铁酸钾是目前最成熟的方法，实验步骤如下：

A．直接用天平称取60.5gFe（NO3）3·

9H2O、30.0gNaOH、17.1gKOH。

B．在冰冷却的环境中向NaClO溶液中加入固体NaOH并搅拌，又想其中缓慢少量分批加入Fe（NO3）3·

9H2O，并不断搅拌。

C．水浴温度控制在20℃，用电磁加热搅拌器搅拌1.5h左右，溶液成紫红色时，即表明有Na2FeO4生成。

D．在继续充分搅拌的情况下，向上述的反应液中加入固体NaOH至饱和。

E.将固体KOH加入到上述溶液中至饱和。

保持温度在20℃，并不停的搅拌15min，可见到烧杯壁有黑色沉淀物生成，即K2FeO4.

（1）①步骤B中不断搅拌的目的是_______。

②步骤C中发生反应的离子方程式为______。

③由以上信息可知：

高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠_______（填“大”或“小”）。

（2）高铁酸钾是一种理想的水处理剂，与水反应生成O2、Fe（OH）3（胶体）和KOH。

①该反应的离子方程式为______。

②高铁酸钾作为水处理剂发挥的作用是_______。

③在提纯K2FeO4时采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法，则洗涤剂最好选用_______。

A．H2OB．稀KOH溶液、异丙醇C．NH4Cl溶液、异丙醇D．Fe（NO3）3溶液、异丙醇

（3）高铁酸钠还可以用电解法制得，其原理可表示为Fe+2NaOH+2H2O

3H2↑+Na2FeO4，则阳极材料是____，电解液为______。

（4）25℃时，Ksp（CaFeO4）=4.536×

10-9，若要使100mL1.0×

10-3mol/L的K2FeO4溶液中的c（FeO42-）完全沉淀，理论上要加入Ca（OH）2的物质的量为_____mol。

（5）干法制备高铁酸钾的方法是Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成黑色高铁酸钾和KNO2等产物。

则该方法中氧化剂与还原剂的物质的量之比为______。

【答案】使固体充分溶解（或其他合理说法）2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+5H2O+3Cl-小4FeO42-+10H2O=4Fe（OH）3（胶体）+8OH-+3O2↑消毒、净水B铁NaOH溶液4.536×

10-53:

1

（1）①搅拌操作可增加固体与液体的接触面积；

②步骤C中发生反应是NaClO溶液中加入固体NaOH和Fe（NO3）3·

9H2O，在20℃左右，生成Na2FeO4；

③在Na2FeO4的浓溶液中加入KOH固体，有高铁酸钾析出，根据溶解度大的制备溶解度小的可得；

（2）①该反应中Fe元素化合价由+6价变为+3价、O元素化合价由-2价变为0价，根据转移电子相等配平方程式；

②高铁酸钾在铁元素为+6价，有强氧化性，还原产物Fe3+，在水溶液中易水解生成氢氧化铁胶体；

③洗涤剂的选择要求：

要对K2FeO4水解能起到抑制作用的试剂；

（3）电解总反应在碱性条件下进行，电解时阳极发生氧化反应，铁失电子生成高铁酸根离子；

（4）根据溶度积常数计算；

（5）根据含元素化合价升高的物质为还原剂，含元素化合价降低的物质为氧化剂，并根据得失电子守恒氧化剂与还原剂的物质的量之比。

（1）①搅拌操作可增加固体与液体的接触面积，则步骤B中不断搅拌的目的是使固体充分溶解；

②步骤C中中发生反应是NaClO溶液中加入固体NaOH和Fe（NO3）3·

9H2O，在20℃左右，生成Na2FeO4，此时发生反应的离子方程式为2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+5H2O+3Cl-；

③根据题，将KOH加入Na2FeO4得到K2FeO4，说明高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠小；

（2）①该反应中Fe元素化合价由+6价变为+3价、O元素化合价由-2价变为0价，其转移电子数为6，根据转移电子相等、电荷守恒配平方程式为4FeO42-+10H2O=4Fe（OH）3（胶体）+3O2↑+8OH-；

②高铁酸钾（K2FeO4）具有极强的氧化性，是一种优良的水处理剂，起到杀菌消毒作用，形成胶体具有吸附悬浮杂质的作用；

要对K2FeO4水解能起到抑制作用的试剂，在选项中，A能让K2FeO4水解，B中醋酸钠水解显碱性，对K2FeO4水解能起到抑制作用，C和D中的铵根和三价铁离子易水解，且水解后显酸性，对K2FeO4水解能起到促进作用，故选B，故答案为：

B；

（3）电解总反应在碱性条件下进行，电解时阳极发生氧化反应，铁失电子生成高铁酸根离子，则阳极材料是Fe，电解液为NaOH溶液；

（4）25℃时，CaFeO4的Ksp=4.536×

10-3mol•L-1的K2FeO4溶液中的c（FeO42- 

）完全沉淀，理论上至少要加入的Ca（OH）2的物质的量=

×

0.1L=

mol/L×

0.1L=4.536×

10-5mol；

（5）干法制备高铁酸钾的方法是将Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色高铁酸钾和KNO2等产物，其中氮元素化合价从+5价降到+3价，得2e-，KNO3为氧化剂，Fe2O3中铁元素化合价从+3价升到+6价，共失去电子6e-，为还原剂，得失电子相等，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为3：

1。

5．过氧硫酸氢钾复合盐（K2SO4•KHSO4•2KHSO5）易分解，可用作漂白剂、NOx和SO2等的脱除剂。

某研究小组制备过氧硫酸氢钾复合盐的流程如图所示。

浓硫酸与H2O2反应，部分转化为过硫酸（化学式为H2SO5，是一种一元强酸）

（1）H2SO5中硫元素的化合价为+6价，其中过氧键的数目为________；

工业上用过氧硫酸氢钾复合盐溶液脱除NO时，反应的离子方程式为___________________________。

（2）若反应物的量一定，在上述流程的“转化”步骤中需用冰水浴冷却，且缓慢加入浓硫酸，其目的是___________________________。

（3）“结晶”操作中，加入K2CO3即可获得过氧硫酸氢钾复合盐晶体，该过程的化学方程式为______________________________。

过氧硫酸氢钾复合盐产率（以产品含氧量表示）随溶液pH和温度的变化关系如图所示，则该过程适宜的条件是_________________。

（4）产品中KHSO5含量的测定：

取1.000g产品于锥形瓶中，用适量蒸馏水溶解，加入5mL5％的硫酸和5mL25％的KI溶液，再加入1mL淀粉溶液作指示剂，用0.2000mol·

L-1硫代硫酸钠标准液滴定至终点，消耗标准液的体积为25.00mL。

2KHSO5＋4KI＋H2SO4=2I2＋3K2SO4＋2H2OI2＋2Na2S2O3=Na2S4O6＋2NaI

①用_____滴定管盛装标准浓度的硫代硫酸钠溶液（填“甲”或“乙”）。

②产品中KHSO5的质量分数为___________。

【答案】13HSO5－＋2NO＋H2O=3SO42－＋2NO3－＋5H+防止浓硫酸与H2O2溶液混合时放出大量热使H2O2分解5K2CO3＋4H2SO5＋4H2SO4=2（K2SO4•KHSO4•2KHSO5）↓＋5CO2↑＋5H2O控制pH在2.0~2.5之间，温度在0℃左右乙38.00％

（1）H2SO5中硫元素的化合价为+6价，依据化合价的代数和为0计算，有2个氧原子显-1价，所以过氧键的数目为1。

答案为1；

工业上用过氧硫酸氢钾复合盐溶液脱除NO时，反应的离子方程式为3HSO5－＋2NO＋H2O=3SO42－＋2NO3－＋5H+。

答案为3HSO5－＋2NO＋H2O=3SO42－＋2NO3－＋5H+

（2）在“转化”步骤中，30%的H2O2溶液加入98%的浓硫酸中，相当于浓硫酸稀释，会放出大量的热，而H2O2受热易分解，所以需用冰水浴冷却，且缓慢加入浓硫酸。

答案为：

防止浓硫酸与H2O2溶液混合时放出大量热使H2O2分解；

（3）“结晶”操作中，加入K2CO3即可获得过氧硫酸氢钾复合盐晶体，该过程的化学方程式为5K2CO3＋4H2SO5＋4H2SO4=2（K2SO4•KHSO4•2KHSO5）↓＋5CO2↑＋5H2O。

5K2CO3＋4H2SO5＋4H2SO4=2（K2SO4•KHSO4•2KHSO5）↓＋5CO2↑＋5H2O

从溶液pH看，过氧硫酸氢钾复合盐产率在2.0~2.5之间时最大；

从温度看，过氧硫酸氢钾复合盐产率在0℃左右最大，所以该过程适宜的条件是控制pH在2.0~2.5之间，温度在0℃左右。

控制pH在2.0~2.5之间，温度在0℃左右；

（4）①硫代硫酸钠溶液呈碱性，应放在碱式滴定管内。

答案为乙；

②由反应2KHSO5＋4KI＋H2SO4=2I2＋3K2SO4＋2H2O和I2＋2Na2S2O3=Na2S4O6＋2NaI可得出如下关系式：

KHSO5——2Na2S2O3

n（Na2S2O3）=0.2mol/L×

0.025L=0.005mol，n（KHSO5）=0.0025mol

产品中KHSO5的质量分数为：

38.00％。

6．铁、氯、铜及其化合物在生产、生活中有广泛的用途。

试回答下列问题。

（1）二氧化氯（ClO2）已逐步代替Cl2用于自来水处理，用ClO2处理过的饮用水（pH为5.5～6.5）常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子（ClO2-）。

25℃时Ka（HClO）＝3.2×

10－8，Ka（HClO2）＝1.0×

10－2，则酸性HClO2________HClO（填“>

”“＝”或“<

”）；

在pH＝5的上述处理过的饮用水中

＝___________；

若饮用水中ClO2-的含量超标，可向其中加入适量的Fe2＋将ClO2-还原成Cl－，写出酸性条件下该反应的离子方程式：

____________________________________________________________。

（2）①腐蚀铜板后的溶液中，若Cu2＋、Fe3＋和Fe2＋浓度均为0.1mol·

L－1，下图为金属离子的浓度的对数与溶液pH的关系，现向混合溶液中通入氨气调节溶液的pH＝5.6，溶液中存在的金属阳离子为____________（当溶液中金属离子浓度≤10－5mol·

L－1时，可认为沉淀完全）。

②从图中数据计算可得Fe（OH）2的溶度积Ksp[Fe（OH）2]＝______________________。

（3）Na2S是常用的重金属离子沉淀剂。

某工业污水中含有等浓度的Cu2＋、Fe2＋、Pb2＋，滴加Na2S溶液后首先析出的沉淀是________________；

当最后一种离子沉淀完全时（该离子浓度为10－5mol·

L－1），此时的S2－浓度为___________________________。

Ksp（FeS）＝6.3×

10－18；

Ksp（CuS）＝6×

10－36；

Ksp（PbS）＝2.4×

10－18。

【答案】＞1034Fe2＋+ClO2－+4H＋=4Fe3＋+Cl－+2H2OCu2＋、Fe2＋1.0×

10-17CuS6.3×

10-13mol·

L－1

（1）组成相似的酸，电离平衡常数越大酸性越强；

依据电离平衡常数计算式计算；

（2）①向混合溶液中通入氨气调节溶液的pH=5.6时，由图象分析出：

易生成Fe（OH）3沉淀；

②根据Ksp[Fe（OH）2]=c（Fe2＋）×

c2（OH－）计算；

（3）物质组成类型相同，溶度积越小，溶解度越小，滴加硫化钠，相应阳离子最先沉淀；

根据溶度积计算S2－的浓度。

（1）电离平衡常数越大酸性越强，已知：

10－2，则酸性HClO2>

HClO；

在pH＝5的上述处理过的饮用水中，c（H＋）=10-5mol·

L－1

＝

=103；

若饮用水中ClO2－的含量超标，可向其中加入适量的Fe2＋将ClO2－还原成Cl-，酸性条件下该反应的离子方程式：

4Fe2＋+ClO2－+4H＋=4Fe3＋+Cl－+2H2O；

故答案为：

HClO2＞HClO；

103；

（2）①向混合溶液中通入氨气调节溶液的pH=5.6时，由图象可知易生成Fe（OH）3沉淀，溶液中存在的金属阳离子为Cu2＋、Fe2＋，故答案为：

Cu2＋、Fe2＋；

②由图象可知：

c（Fe2＋）=1.0×

10-5（mol·

L-1），c（OH－）=1.0×

10-6（mol·

L-1），Ksp[Fe（OH）2]=c（Fe2＋）×

c2（OH－）=1.0×

10-17（mol·

L-1）3；

1.0×

10-17；

（3）物质组成类型相同，溶度积越小，溶解度越小，滴加硫化钠，相应阳离子最先沉淀，故首先析出沉淀是CuS，Fe2＋最后沉淀，沉淀完全时该浓度为10-5mol·

L-1，此时的S2－的浓度为

mol·

L－1=6.3×

L－1，故答案为：

CuS；

6.3×

L－1。

【点睛】

本题考查了元素化合物性质分析，溶度积常数计算，沉淀转化实质理解应用，电离平衡常数概念的分析应用，掌握有关Ksp的基础是解题关键