创新设计《优化重组卷》大一轮复习精练江苏专用四 氧化还原反应单元新高考导向卷含答案解析.docx
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创新设计《优化重组卷》大一轮复习精练江苏专用四氧化还原反应单元新高考导向卷含答案解析
专题卷四 氧化还原反应
单元高考导向卷
可能用到的相对原子质量:
H—1 C—12 N—14 O—16 Na—23
Mg—24Al—27Si—28P—31S—32
Cl—35.5K—39Fe—56Cu—64Zn—65
选择题·江苏卷
1.(2015·江苏化学,4,2分)在CO2中,Mg燃烧生成MgO和C。
下列说法正确的是( )
A.元素C的单质只存在金刚石和石墨两种同素异形体
B.Mg、MgO中镁元素微粒的半径:
r(Mg2+)>r(Mg)
C.在该反应条件下,Mg的还原性强于C的还原性
D.该反应中化学能全部转化为热能
选择题·各省市卷
2.(2015·海南化学,1,2分)化学与生活密切相关。
下列应用中利用了物质氧化性的是( )
A.明矾净化水B.纯碱去油污
C.食醋除水垢D.漂白粉漂白织物
3.(2015·四川理综,1,6分)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
4.(2015·上海化学,18,4分)下列反应中的氨与反应4NH3+5O2
4NO+6H2O中的氨作用相同的是( )
A.2Na+2NH3===2NaNH2+H2↑
B.2NH3+3CuO
3Cu+N2+3H2O
C.4NH3+6NO
5N2+6H2O
D.3SiH4+4NH3===Si3N4+12H2
5.(2015·上海化学,21,4分)工业上将Na2CO3和Na2S以1∶2的物质的量之比配成溶液,再通入SO2,可制取Na2S2O3,同时放出CO2。
在该反应中( )
A.硫元素既被氧化又被还原
B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
C.每生成1molNa2S2O3,转移4mol电子
D.相同条件下,每吸收10m3SO2就会放出2.5m3CO2
6.(2014·上海化学,16,3分)含有砒霜(As2O3)的试样和锌、盐酸混合反应,生成的砷化氢(AsH3)在热玻璃管中完全分解成单质砷和氢气。
若砷的质量为1.50mg,则( )
A.被氧化的砒霜为1.98mg
B.分解产生的氢气为0.672mL
C.和砒霜反应的锌为3.90mg
D.转移的电子总数为6×10-5NA
7.(2014·大纲全国卷,13,6分)已知:
将Cl2通入适量KOH溶液,产物中可能有KCl、KClO、KClO3,且
的值与温度高低有关。
当n(KOH)=amol时,下列有关说法错误的是( )
A.若某温度下,反应后
=11,则溶液中
=
B.参加反应的氯气的物质的量等于
amol
C.改变温度,反应中转移电子的物质的量ne的范围:
amol≤ne≤
amol
D.改变温度,产物中KClO3的最大理论产量为
amol
8.(2013·四川理综,7,6分)1.52g铜镁合金完全溶解于50mL密度为1.40g/mL、质量分数为63%的浓硝酸中,得到NO2和N2O4的混合气体1120mL(标准状况),向反应后的溶液中加入1.0mol/L,NaOH溶液,当金属离子全部沉淀时,得到2.54g沉淀。
下列说法不正确的是( )
A.该合金中铜与镁的物质的量之比是2∶1
B.该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0mol/L
C.NO2和N2O4的混合气体中,NO2的体积分数是80%
D.得到2.54g沉淀时,加入NaOH溶液的体积是600mL
非选择题
9.[2014·江苏化学,20
(2)(3)]硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。
(1)将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S,其物质转化如图所示。
①在图示的转化中,化合价不变的元素是________。
②反应中当有1molH2S转化为硫单质时,保持溶液中Fe3+的物质的量不变,需消耗O2的物质的量为________________________________________________________________。
③在温度一定和不补加溶液的条件下,缓慢通入混合气体,并充分搅拌。
欲使生成的硫单质中不含CuS,可采取的措施有________________________________________________________________。
(2)H2S在高温下分解生成硫蒸气和H2。
若反应在不同温度下达到平衡时,混合气体中各组分的体积分数如图所示,H2S在高温下分解反应的化学方程式为________________________。
10.(2014·江苏化学,21B)磷酸铁(FePO4·2H2O,难溶于水的米白色固体)可用于生产药物、食品添加剂和锂离子电池的正极材料,实验室可通过下列实验制备磷酸铁。
(1)称取一定量已除去油污的废铁屑,加入稍过量的稀硫酸,加热、搅拌,反应一段时间后过滤。
反应加热的目的是________________________________________________________________。
(2)向滤液中加入一定量H2O2氧化Fe2+。
为确定加入H2O2的量,需先用K2Cr2O7标准溶液滴定滤液中的Fe2+,离子方程式如下:
Cr2O
+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O
①在向滴定管注入K2Cr2O7标准溶液前,滴定管需要检漏、________和________。
②若滴定xmL滤液中的Fe2+,消耗amol·L-1K2Cr2O7标准溶液bmL,则滤液中c(Fe2+)=________mol·L-1。
③为使滤液中的Fe2+完全被H2O2氧化,下列实验条件控制正确的是________(填序号)。
A.加入适当过量的H2O2溶液
B.缓慢滴加H2O2溶液并搅拌
C.加热,使反应在较高温度下进行
D.用氨水调节溶液pH=7
11.(2015·课标全国Ⅱ,28)二氧化氯(ClO2,黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂。
回答下列问题:
(1)工业上可用KClO3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2,该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为________。
(2)实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料,通过以下过程制备ClO2:
①电解时发生反应的化学方程式为_________________________________________________________________
________________________________________________________________。
②溶液X中大量存在的阴离子有________。
③除去ClO2中的NH3可选用的试剂是_____________________________________________________________(填标号)。
a.水b.碱石灰c.浓硫酸d.饱和食盐水
(3)用右图装置可以测定混合气中ClO2的含量:
Ⅰ.在锥形瓶中加入足量的碘化钾,用50mL水溶解后,再加入3mL稀硫酸;
Ⅱ.在玻璃液封装置中加入水,使液面没过玻璃液封管的管口;
Ⅲ.将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收;
Ⅳ.将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中;
Ⅴ.用0.1000mol·L-1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液(I2+2S2O
===2I-+S4O
),指示剂显示终点时共用去20.00mL硫代硫酸钠溶液。
在此过程中:
①锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为_________________________________________________________________
________________________________________________________________。
②玻璃液封装置的作用是________________________________________________________________。
③Ⅴ中加入的指示剂通常为________,滴定至终点的现象是________________________________________________________________。
④测得混合气中ClO2的质量为________g。
(4)用ClO2酸盐。
若要除去超标的亚氯酸盐,下列物质最适宜的是________(填标号)。
a.明矾b.碘化钾c.盐酸d.硫酸亚铁
12.
(1)[2015·安徽理综,27
(2)]请配平反应的化学方程式:
NaBO2+
SiO2+
Na+
H2===
NaBH4+
Na2SiO3
(2)[2015·江苏化学,20(3)]当用CaSO3水悬浮液吸收经O3预处理的烟气时,清液(pH约为8)中SO
将NO2转化为NO
,其离子方程式为________________________________________________________________。
(3)[2015·江苏化学,18
(1)]软锰矿(主要成分MnO2,杂质金属元素Fe、Al、Mg等)的水悬浊液与烟气中SO2反应可制备MnSO4·H2O,反应的化学方程式为:
MnO2+SO2===MnSO4。
质量为17.40g纯净MnO2最多能氧化________L(标准状况)SO2。
(4)[2015·山东理综,29
(2)]利用钴渣[含Co(OH)3、Fe(OH)3等]制备钴氧化物的工艺流程如下:
Co(OH)3溶解还原反应的离子方程式为_________________________________________________________________
________________________________________________________________,
铁渣中铁元素的化合价为________,在空气中煅烧CoC2O4生成钴氧化物和CO2,测得充分煅烧后固体质量为2.41g,CO2体积为1.344L(标准状况),则钴氧化物的化学式为________。
13.
(1)[2014·天津理综,7(5)]P2O5是非氧化性干燥剂,下列气体不能用浓硫酸干燥,可用P2O5干燥的是________________________________________________。
a.NH3b.HIc.SO2d.CO2
(2)[2014·广东理综,33
(1)①]H2O2在Fe2(SO4)3催化下发生分解反应,写出H2O2分解反应方程式并标明电子转移的方向和数目:
________________________________________________________________。
(3)[2014·安徽理综,25(4)]ClO2常用于水的净化,工业上可用Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2。
写出该反应的离子方程式,并标出电子转移的方向和数目_________________________________________________________________
________________________________________________________________。
(4)[2014·重庆理综,11
(1)
(2)]氢能是重要的新能源。
储氢作为氢能利用的关键技术,是当前关注的热点之一。
①氢气是清洁燃料,其燃烧产物为________。
②NaBH4是一种重要的储氢载体,能与水反应得到NaBO2,且反应前后B的化合价不变,该反应的化学方程式为________________________________________________________________,
反应消耗1molNaBH4时转移的电子数目为________。
(5)[2014·上海化学,28]硫化氢具有还原性,可以和许多氧化剂反应。
在酸性条件下,H2S和KMnO4反应生成S、MnSO4、K2SO4和H2O,写出该反应的化学方程式:
__________________________________________________________________。
14.
(1)[2015·重庆理综,8
(2)]Fe2O3是主氧化剂,与Na反应生成的还原产物为________(已知该反应为置换反应)。
(2)[2015·上海化学,30]KClO3可以和草酸(H2C2O4)、硫酸反应生成高效的消毒杀菌剂ClO2,还生成CO2和KHSO4等物质,写出该反应的化学方程式_________________________________________________________________
________________________________________________________________。
(3)[2015·重庆理综,9(4)]已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2,该反应的离子方程式为________________________________________________________________。
(4)[2015·福建理综,23
(1)②]加热时,硫元素的最高价氧化物对应水化物的浓溶液与木炭反应的化学方程式为________________________________________________________________。
(5)[2015·广东理综,31(4)]Cl2用途广泛,写出用Cl2制备漂白粉的化学反应方程式__________________________________________________________________。
(6)[2014·江苏化学,19
(1)节选]向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液,将废液中的I2还原为I-,其离子方程式为________________________________________________________________。
(7)[2014·天津理综,7(6)]KClO3可用于实验室制O2,若不加氧化剂,400℃时分解只生成两种盐,其中一种是无氧酸盐,另一种盐的阴阳离子个数比为1∶1,写出该反应的化学方程式________________________________________________________________。
(8)[2014·天津理综,10
(1)]天然气中的H2S杂质常用氨水吸收,产物为NH4HS,一定条件下向NH4HS溶液中通入空气,得到单质硫,并使吸收液再生,写出再生反应的化学方程式________________________________________________________________。
(9)[2014·课标全国Ⅱ,27
(2)]PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体,反应的化学方程式为_______________________________________________________________
____________________________________________________________________。
参考答案
专题卷四 氧化还原反应
【单元高考导向卷】
1.C [A项,碳元素存在金刚石、石墨、C60、C70、石墨烯等多种同素异形体,错误;B项,Mg和Mg2+的质子数相同,但Mg有3个电子层,Mg2+有2个电子层,所以Mg半径大于Mg2+半径,错误;C项,该反应中镁作还原剂,C为还原产物,由氧化还原反应的“强弱规律”可知,Mg的还原性强于C的还原性,正确;D项,该反应中化学能除转化为热能外还有部分转化为光能(因为燃烧时发出光),错误。
]
2.D A项,明矾净水是利用Al3+水解生成的氢氧化铝胶体具有吸附能力,错误;B项,纯碱去油污是利用碳酸钠水解溶液呈碱性,错误;C项,食醋除水垢是利用醋酸的酸性,能与碳酸钙反应而除去,错误;D项,因漂白粉具有强氧化性而用于漂白织物,正确。
3.D [A项,明矾作净水剂是因为它溶于水生成的Al(OH)3胶体具有较大的表面积,能够吸附水中的悬浮物而沉降,错误;B项,甘油作护肤保湿剂是因为它具有吸湿性,错误;C项,漂粉精作消毒剂是因为它具有强氧化性,能够杀死水中的细菌和病毒,错误;D项,铁粉作食品袋中的脱氧剂是因为铁粉具有还原性,能够和氧气发生反应,降低食品袋中的氧气浓度,正确。
]
4.BC [在反应4NH3+5O2===4NO+6H2O中,
H3―→
O,NH3作还原剂。
A项,N
3―→
2,NH3作氧化剂,错误;B项,
H3―→
2,NH3作还原剂,正确;C项,
H3―→
,NH3作还原剂,正确;D项,N
3―→
2,NH3作氧化剂,错误。
]
5.AD [根据题意,反应的化学方程式为Na2CO3+2Na2
+4
O2===3Na2
2O3+CO2,SO2中S元素被还原,作氧化剂;Na2S中S元素被氧化,作还原剂,n(SO2)∶n(Na2S)=2∶1,A正确,B错误。
根据上述化学方程式知,每生成3molNa2S2O3,转移8mol电子,则每生成1molNa2S2O3,转移8/3mol电子,C错误。
根据上述化学方程式知,每吸收4molSO2就会放出1molCO2,相同条件下,气体的物质的量之比等于气体的体积比,则相同条件下,每吸收10m3SO2就会放出2.5m3CO2,D项正确。
]
6.C [本题考查氧化还原反应。
含有砒霜(As2O3)的试样和锌、盐酸混合反应的方程式为As2O3+6Zn+12HCl===2AsH3+6ZnCl2+3H2O。
根据砷的相对原子质量为75,若砷的质量为1.50mg,物质的量为0.02mmol,被还原的砒霜为0.02mmol÷2×198g·mol-1=1.98mg,和砒霜反应的锌为3.90mg。
2AsH3
2As+3H2分解产生的氢气在标准状态下为0.03mmol×22.4L·mol-1=0.672mL;但题目中没有指明状态。
转移的电子总数为0.18×10-3NA。
]
7.D [A项,若反应后
=11,令KCl、KClO分别为11mol、1mol,设生成KClO3的物质的量为x,根据得失电子守恒得:
11=1+5x,即x=2,则溶液中
=
,正确;B项,根据原子守恒得n(Cl2)=
n(Cl)=
n(K+)=
n(KOH)=
amol,即n(Cl2)=
amol,正确;C项,采用极值法分析,当全部生成KCl、KClO时发生的反应为Cl2+2KOH===KCl+KClO+H2O,则n(e-)=
amol,同理,当全部生成KCl、KClO3时发生的反应为3Cl2+6KOH===5KCl+KClO3+3H2O,则n(e-)=
amol,综上可得改变温度,反应中转移电子的物质的量ne-的范围为:
amol≤n(e-)≤
amol,正确;D项,改变温度,产物中KClO3的理论产量最大时,即无KClO生成,只发生反应:
3Cl2+6KOH===5KCl+KClO3+3H2O,则KClO3的最大理论产量物质的量为
amol,错误。
]
8.D [A项,设该合金中铜的物质的量为x,镁的物质的量为y,则有
得
正确;B项,HNO3的物质的量为(50mL×1.40g·mL-1×63%)/63g·mol-1=0.7mol,其物质的量浓度为
=14.0mol·L-1,正确;C项,该合金失去电子总的物质的量为(0.01+0.02)mol×2=0.06mol,NO2和N2O4的物质的量之和为
=0.05mol,设NO2物质的量为a,N2O4物质的量为b,则
得
NO2体积分数为80%,正确;D项,由反应过程中N原子守恒可知,存在如下关系:
n(HNO3)=n(NO2)+2n(N2O4)+n(NaNO3),即n(NaNO3)=(0.7-0.04-0.02)mol=0.64mol,NaOH溶液的体积为
=0.64L=640mL,D项错误。
]
9.解析
(1)①由图示反应原理,溶液里H2O中+1价的H,Cl-、Cu2+没有参与氧化还原,即H、Cl、Cu三种元素的化合价没有变化。
其他元素如O(O2被还原为-2价氧)、Fe(Fe3+与Fe2+相互转化)、S(S2-转化为S)的化合价均有变化。
②根据得失电子守恒可知,1molH2S转化为S单质时,需要氧气0.5mol。
③欲不生成CuS,可以增加氧化剂O2的量,也就是增加混合气体中空气的比例,使S2-完全氧化为硫单质。
(2)若H2S分解生成H2和S,气体体积比为1∶1,由图示可知在高温下分解生成的两种气体的体积比为2∶1,设硫蒸气的化学式为Sn,则有H2S―→H2+
Sn,由原子守恒得n=2,配平即可。
答案
(1)①Cu、H、Cl(或铜、氢、氯) ②0.5mol ③提高混合气体中空气的比例
(2)2H2S
2H2+S2
10.解析
(1)加热是为了加快反应速率。
(2)①滴定管检漏后,先用蒸馏水洗涤,再用待装液润洗2~3次。
②6Fe2+~Cr2O
,n(Fe2+)=6n(Cr2O
),有c(Fe2+)×xmL=6×amol·L-1×bmL,得c(Fe2+)=
mol·L-1。
③C项,温度过高,H2O2会分解,使Fe2+氧化不充分,错误;D项,用氨水调节pH=7,Fe2+、Fe3+均生成沉淀,错误。
答案
(1)加快铁与稀硫酸反应速率
(2)①用蒸馏水洗净 用K2Cr2O7标准溶液润洗2~3次 ②
③AB
11.解析
(1)由KClO3与Na2SO3在H2SO4存在下制取ClO2的反应中,KC
O3→C
O2,则KClO3作氧化剂;Na2
O3→Na2
O4,则Na2SO3作还原剂,根据电子守恒,n(KClO3)∶n(Na2SO3)=2∶1。
(2)①由制备ClO2的流程图可知,电解NH4Cl溶液和盐酸的混合物得到NCl3溶液和H2,根据电子守恒和质量守恒可写出该反应的化学方程式。
②由制备ClO2的流程图可知,NaClO2和NCl3两溶液反应生成NH3,说明溶液呈碱性;C
O
→C
O2,
C
3→
H3+C
-,因此溶液X中大量存在的阴离子有OH-和Cl-。
③ClO2和NH3均是易溶于水的气体,a项错误,d项错误;b项,碱石灰与NH3不反应,错误;c项,浓硫酸易吸收NH3,而与ClO2不反应,正确。
(3)①ClO2与KI溶液反应时,C
O2→C
-,2I-→I2,反应环境为酸性,从而可写出该反应的离子方程式。
②玻璃液封装置的作用是防止残余的ClO2气体挥发到空气中,污染空气。
③步骤V反应中,I2→2I-,I2使淀粉溶液显蓝色,故可选用淀粉溶液作指示剂,滴定至终点时溶液由蓝色变为无色。
④由反应2ClO2+10I-+8H+===2Cl-+5I2+4H2O、I2+2S2O
===2I-+S4O
可得关系式:
2ClO2~5I2~10S2O
,n(S2O
)=0.1000mol·L-1×20.00mL×10-3L/mL=2×10-3mol,则n(ClO2)=2×10-3mol×2/10=4×10-4mol,m(ClO2)=4×10-4mol×67.5g·mol-1=0.027
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