高考化学二轮复习氧化还原反应综合检测.docx
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高考化学二轮复习氧化还原反应综合检测
2014年高考化学二轮复习:
氧化还原反应综合检测
时间:
60分钟分值:
100分
一、选择题(共9小题)
1.下列叙述正确的是( )
A.阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性
B.含氧酸可作氧化剂而无氧酸不能
C.在8NH
3+3Cl2===N2+6NH4Cl反应中氧化剂与还原剂物质的量之比是2∶3
D.已知还原性:
Fe2+>Br-,可知反应2Fe3++2Br-===2Fe2++Br2不易进行
答案:
D
解析:
Fe2+既有氧化性又有还原性,故A不对;只要是酸就有氧化性,故B不对;C中的氧化剂是氯气,还原剂是氨气,二者的物质的量之比是3∶2,故C不对。
2.下列推断可能合理的是( )
A.Fe3+、O2、H2O2三种微粒只具有氧化性,没有还原性
B.木炭与浓硝酸反应可能生成CO和NH4NO3
C.因为SO2具有还原性,所以不能用浓H2SO4干燥SO2
D.Cl2转变为HClO时一定需要加入氧化剂才能实现
答案:
B
解析:
本题利用氧化还原反应规律来推断物质的性质或可能的生成物。
这类试题的解答要在充分理解氧化还原反应规律的基础上,从元素的价态来分析其氧化性或还原性,从元素价态变化情况来分析其转化是否合理。
选项A,H2O2既具有氧化性也具有还原性。
选项B,如果浓硝酸与木炭反应生成CO和NH4NO3,则在反应过程中既有元素化合价降低,也有元素化合价升高,符合氧化还原反应规律,假设成立。
选项C,因浓H2SO4中S的化合价与SO2中S的化合价相邻,即浓H2SO4不能与SO2反应,所以浓H2SO4能干燥SO2。
选项D,Cl2与H2O直接反应可得到HClO,该反应中Cl2既是氧化剂又是还原剂,不需加入氧化剂就能实现。
3.根据下表提供的材料,下列叙述中,正确的是( )
序号
氧化剂
还原剂
其他反应物
氧化产物
还原产物
①
Cl2
FeBr2
FeCl3
②
KMnO4
H2O2
H2SO4
O2
MnSO4
③
KClO3
HCl(浓)
Cl2
Cl2
④
KMnO4
HCl(浓)
Cl2
MnCl2
A.表中第①组反应的氧化产物只有FeCl3(实为Fe3+)
B.氧化性比较:
KMnO4>Cl2>Fe3+>Br2>Fe2+
C.表中第③组反应的氧化产物与还原产物的质量之比为6∶1
D.④的离子方程式配平后,H+的化学计量数应为16
答案:
D
解析:
A项中氧化产物有FeCl3和Br2;B项Fe3+的氧化性小于Br2;C项中方程式为KClO3
+6HCl===3Cl2↑+KCl+3H2O,生成的Cl2中有5/6是氧化产物,1/6是还原产物,即
5/6的盐酸被氧化。
4.在碘酸钠(NaIO3)的碱性溶液中通入氯气,可以得到高碘酸钠(Na2H3IO6)。
下列有关该反应的说法错误的是( )
A.在该反应中碘酸钠作还原剂
B.碱性条件下,氯气的氧化性强于高碘酸钠的氧化性
C.反应中生成1molNa2H3IO6转移2mol电子
D.反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1
答案:
D
解析:
本题考查氧化还原反应,难度中等。
碘酸钠中碘元素的化合价升高,作为还原剂,A选项正确;氯气为氧化剂,高碘酸钠为氧化产物,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,B选项正确;高碘酸钠中碘元素为+7价,则生成1molNa2H3IO6,转移2mol电子,C选项正确;该反应的离子方程式为IO
+Cl2+3OH-===H3IO
+2Cl-,氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2,D选项错误。
5.向KI溶液中逐滴加入少量CuSO4溶液,观察到有白色沉淀生成,溶液变为淡黄色。
再向反应后的混合物中不断通入SO2气体,溶液逐渐变成无色。
下列分析中不正确的是( )
A.充分反应后的溶液中无Cu2+存在
B.滴加CuSO4溶液时,每生成1molCuI会转移1mole-
C.根据上述实验现象可知:
Cu2+比SO2的氧化性强
D.通入SO2时发生反应的离子方程式为SO2+I2+2H2O===2HI+2H++SO
答案:
D
解析:
从现象判断可知反应后的溶液中不存在Cu2+(含有Cu2+的溶液呈蓝色),选项A正确;根据反应式2Cu2++4I-===2CuI↓+I2知选项B正确;根据氧化剂的氧化性比氧化产物的氧化性强可知Cu2+比I2的氧化性强,再通入SO2,发生反应:
SO2+I2+2H2O===2HI
+H2SO4,知I2比SO2的氧化性强,故Cu2+比SO2的氧化性强,选项C正确;因为HI为易溶于水且易电离的强酸,在书写离子方程式时应用离子符号表示,选项D错误。
6.黄铜矿(CuFeS2)常用于提炼金属铜。
黄铜矿焙烧过程中所发生的反应比较复杂,其中主要反应之一的化学方程式为2CuFeS2+O2
+2FeS+SO2(已配平),则下列关于该反应的说法错误的是( )
A.方框中的物质应为Cu2S
B.该反应的部分产物可用于硫酸工业
C.反应中SO2既是氧化产物又是还原产物
D.反应中若有1molSO2生成,则一定有4mol电子发生转移
答案:
D
解析:
根据原子守恒,方框中的物质应为Cu2S;反应中的产物SO2可以用于制H2SO4;该反应中部分硫的化合价由-2价升高到+4价,故每生成1molSO2转移的电子为6mol。
7.向21.6g铁粉和铜粉的混合物中加入1L1mol·L-1硝酸溶液,充分反应,放出NO气体且金属有剩余。
则反应后溶液中c(NO
)可能为(忽略溶液体积的变化)( )
A.0.45mol·L-1B.0.6mol·L-1
C.0.75mol·L-1D.0.9mol·L-1
答案:
C
解析:
方法一 极端假设法。
根据题意,反应放出NO气体,生成金属的二价阳离子。
假设金属全部为Fe,且恰好完全溶解,则反应后溶液中的n(NO
)=1L×1mol·L-1-
×
=0.743mol,c(NO
)=0.743mol·L-1;假设金属全部为Cu,且恰好完全溶解,则反应后溶液中的n(NO
)=1L×1mol·L-1-21.6g/64g·mol-1×
=0.775mol,
c(NO
)=0.775mol·L-1。
故实际上c(NO
)在0.743mol·L-1和0.775mol·L-1之间,只有C项符合题意。
方法二 电子守恒法
A(Fe、Cu)
A(NO3)2
由此可知反应后溶液中的NO
与反应转移电子数相同,
设NO
,NO的物质的量分别为x、y
则:
解得
c(NO
)=0.75mol·L-1。
8.(2013·上海,18改编)汽车剧烈碰撞时,安全气囊中发生反应10NaN3+2KNO3―→K2O+5Na2O+16N2↑。
若氧化物比还原物多1.75mol,则下列判断正确的是( )
A.生成42.0LN2(标准状况)
B.有0.250molKNO3被氧化
C.转移电子物质的量为2.5mol
D.被氧化的N原子的物质的量为3.75mol
答案:
D
解析:
反应的氧化产物、还原产物均是N2,NaN3是还原剂,KNO3是氧化剂,根据化学方程式可知16molN2中有15mol的是氧化产物(30mol的N原子被氧化),1mol的是还原产物(2mol的KNO3被还原),转移电子为10mol。
V(N2)=
×1.75×22.4L=44.8L,A项错。
KNO3被还原,B项错。
转移电子物质的量=
×1.75mol=1.25mol,C项错。
被氧化的N原子的物质的量=
×1.75mol=3.75mol,D项正确。
9.(2013·上海,16)已知氧化性Br2>Fe3+。
FeBr2溶液中通入一定量的Cl2,发生反应的离子方程式为aFe2++bBr-+cCl2―→dFe3++eBr2+fCl-,下列选项中的数字与离子方程式中的a、b、c、d、e、f一一对应,其中不符合反应实际的是( )
A.2 4 3 2 2 6
B.0 2 1 0 1 2
C.2 0 1 2 0 2
D.2 2 2 2 1 4
答案:
B
解析:
根据题意,Cl2先氧化Fe2+,不可能先氧化Br-,B选项错误。
二、非选择题(共8小题)
10.[2013·北京理综,27
(2)]在酸性条件下,将MnO
氧化Fe2+的离子方程式补充完整:
MnO
+
Fe2++
________===
Mn2++
Fe3++
________。
答案:
5 8 H+ 5 4 H2O
解析:
由氧化还原反应中得失电子守恒可知MnO
和Fe2+的化学计量数之比为1∶5,然后观察配平,得MnO
+5Fe2++8H+===Mn2++5Fe3++4H2O。
11.[2013·新课标全国卷Ⅱ,27
(1)
(2)]氧化锌为白色粉末,可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。
纯化工业级氧化锌[含有Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等杂质]的流程如下:
工业ZnO
浸出液
滤液
滤液
滤饼
ZnO
提示:
在本实验条件下,Ni(Ⅱ)不能被氧化;高锰酸钾的还原产物是MnO2。
回答下列问题:
(1)反应②中除掉的杂质离子是__________,发生反应的离子方程式为__________;在加高锰酸钾溶液前,若pH较低,对除杂的影响是________________。
(2)反应③的反应类型为____________,过滤得到的滤渣中,除了过量的锌外还有
______________。
答案:
(1)Fe2+和Mn2+ MnO
+3Fe2++7H2O===3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+、2MnO
+3Mn2++2H2O===5MnO2↓+4H+ 铁离子和锰离子不能生成沉淀,从而无法除去铁和锰杂质
(2)置换反应 镍
解析:
(1)在反应②中,通过调节溶液的pH,高锰酸钾能将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+,将Mn2+氧化为MnO2而除去;若溶液的pH过低,Fe2+、Mn
2+将很难生成沉淀而除去。
(2)第一次过滤后的滤液中含有的阳离子有Zn2+、Ni2+、H+等,加入锌后可将Ni置换出来,故滤渣中还含有金属镍。
12.
(1)[2013·山东理综,28
(2)]辉铜矿(Cu2S)可发生反应:
2Cu2S+2H2SO4+5O2===4CuSO4+2H2O,该反应的还原剂是________。
当1molO2发生反应时,还原剂所失电子的物质的量为________mol。
向CuSO4溶液中加入镁条时有气体生成,该气体是________。
答案:
Cu2S 4 H2
解析:
在辉铜矿、H2SO4和O2的反应中,O2作氧化剂,所以1molO2得4mole-,还原剂也失去4mole-;Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+,Mg+2H+===Mg2++H2↑,所以放出的气体应为H2。
(2)[2013·广东理综,33
(1)②③]在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制取Cl2并进行相关
实验。
②将Cl2通入水中,所得溶液中具有氧化性的含氯粒子是________。
③设计实验比较Cl2和Br2的氧化性,操作与现象是:
取少量新制氯水和CCl4于试管中,
____________。
答案:
②Cl2、HClO、ClO-
③加入一定量的NaBr溶液,充分振荡,静置,若观察到CCl4层呈橙红色,证明Cl2的氧化性强于Br2
解析:
②氯气与水反应生成盐酸和次氯酸(具有较强的氧化性),次氯酸电离生成的ClO-、溶液中溶解的Cl2也具有氧化性;③比较Cl2和Br2的氧化性强弱,可以通过非金属单质间的置换反应来判断,即把溴化钠溶液加入到盛有新制氯水以及四氯化碳的试管中,然后振荡,静置后可发现溶液出现分层现象,下层溶液变为橙红色(说明生成了溴单质),从而说明Cl2的氧化性强于Br2。
13.(2013·江苏,16)氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。
硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。
以菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量FeCO3)为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下:
(1)MgCO3与稀硫酸反应的离子方程式为_____________________________________。
(2)加入H2O2氧化时,发生反应的化学方程式为_______________________________。
(3)滤渣2的成分是________(填化学式)。
(4)煅烧过程存在以下反应:
2MgSO4+C
2MgO+2SO2↑+CO2↑
MgSO4+C
MgO+SO2↑+CO↑
MgSO4+3C
MgO+S↑+3CO↑
利用下图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。
①D中收集的气体是________(填化学式)。
②B中盛放的溶液可以是________(填字母)。
a.NaOH溶液b.Na2CO3溶液
c.稀硝酸d.KMnO4溶液
③A中得到的淡黄色固体能与热的NaOH溶液反应,产物中元素的最高价态为+4,写出该反应的离子方程式:
____________________。
答案:
(1)MgCO3+2H+===Mg2++CO2↑+H2O
(2)2FeSO4+H2O2+H2SO4===Fe2(SO4)3+2H2O
(3)Fe(OH)3
(4)①CO ②d ③3S+6OH-
2S2-+SO
+3H2O
解析:
(1)MgCO3微溶于水写离子方程式时不能拆成离子形式,硫酸是强酸能拆成离子形式。
(2)由于菱镁矿中含有FeCO3,所以溶液中存在FeSO4,要除去杂质Fe2+可先将其氧化成Fe3+,再调节pH除去,因此H2O2是氧化剂,发生反应:
2FeSO4+H2O2+H2SO4===Fe2(SO4)3+2H2O。
(3)用氨水调节pH=4除去Fe3+,滤渣2为Fe(OH)3。
(4)题目中要求利用图中装置进行气体的分步吸收或收集。
煅烧后存在四种气体:
S(g)、SO2、CO2和CO。
由③可知A中得淡黄色固体,即S,B吸收SO2,C吸收CO2,D中收集CO。
B吸收SO2但不吸收CO2,可选用KMnO4溶液,注意不能用NaOH溶液或Na2CO3溶液,因为它们吸收SO2的同时也吸收CO2,题目要求是分步吸收。
③中发生S与热的NaOH溶液反应,产生+4价硫的化合物即Na2SO3,说明另外有硫元素的化合价降低,即有-2价硫的化合物生成,其离子方程式为3S+6OH-
2S2-+SO
+3H2O。
14.氧化还原反应是氧化和还原两个过程的对立统一。
现有一个还原过程的反应式如下:
NO
+4H++3e-===NO↑+2H2O
(1)下列五种物质中能使上述还原过程发生的是__
______(填字母)。
A.KMnO4 B.Na2CO3 C.Cu2O D.Fe2(SO4)3
E.Si
(2)写出上述反应的化学方程式并配平:
______________________________________。
(3)反应中硝酸体现的性质是______________,氧化产物是
______________________。
(4)反应中若产生0.2mol气体,则消耗氧化剂的物质的量是________mol,转移电子的物质的量是________mol。
(5)若相同量的还原剂与不同浓度的硝酸反应时,被还原的硝酸的物质的量增加了,原因是________________________________________________________________________。
答案:
(1)C
(2)14HNO3+3Cu2O===6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O
(3)氧化性和酸性 Cu(NO3)2
(4)1.4 0.6
(5)硝酸浓度偏大,部分被还原成了NO2
解析:
(1)完成该过程需要还原剂,五种物质中只有Cu2O可作还原剂。
(2)Cu2O作还原剂被氧化为Cu2+,根据得失电子守恒配平化学方程式:
14HNO3+3Cu2O===6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O。
(3)分析上述化学方程式,硝酸起到氧化剂和酸的作用,表现了氧化性和酸性,氧化产物是Cu(NO3)2。
(4)由方程式知14HNO3~2NO↑~6e-,故生成0.2mol气体时,消耗HNO3的物质的量为1.4mol,转移电子的物质的量为0.6mol。
(5)相同量的还原剂,应转移相同量的电子,被还原的硝酸的物质的量增加,可能是因为硝酸浓度偏大,部分被还原成了NO2。
15.黄铜矿(CuFeS2)是制取铜及其化合物的主要原料之一,还可制备硫及铁的化合物。
(1)冶炼铜的反应为
8CuFeS2+21O2
8Cu+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)过二硫酸钾(K2S2O8)具有强氧化性,可将I-氧化为I2:
S2O
+2I-===2SO
+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+对上述反应催化的过程:
__________________________________________________________、
________________________________________________________________(不必配平)。
(3)利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣(含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)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Fe2O3。
根据以上信息回答下列问题:
a.除去Al3+的离子方程式是_______________________________________________。
b.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 酸性KMnO4溶液 NaOH溶液 碘水
所选试剂为________________________。
证明炉渣中含有FeO的实验现象为__________________________________________
________________________________________________________________________。
答案:
(1)Cu、O
(2)2Fe3++2I-===2Fe2++I2
S2O
+2Fe2+===2SO
+2Fe3+
(3)a.Al3++4OH-===AlO
+2H2O或Al3++4OH-===[Al(OH)4]-
b.稀硫酸、酸性KMnO4溶液
稀硫酸浸取炉渣所得溶液使酸性KMnO4溶液褪色
16.氨基锂(LiNH2)、亚氨基锂(Li2NH)、氢化锂(LiH)都是锂的重要化合物,它们作为储氢材料具有广阔的应用前景。
(
1)亚氨基锂(Li2NH)是一种安全性能好的固体储氢材料,储氢过程中产生氨基锂(LiNH2)和氢化锂。
写出并配平该储氢原理的化学方程式______
________________________。
(2)在液氨中加入金属锂可以制备氨基锂。
该反应物中发生氧化反应的物质是________,
被还原的元素是________。
(3)氢化锂放出氢气时的反应原理为LiH+H2O===LiOH+H2↑,已知LiH固体密度为
0.82g·cm-3。
计算标准状况下参加反应的LiH体积与放出H2(标准状况)的体积比为_______________________________________________________。
(4)与钢瓶储氢(物理方法)相比,氢化锂储氢的优点是______________________________________________________________。
答案:
(1)Li2NH+H2===LiNH2+LiH
(2)Li H (3)1∶2296
(4)LiH储氢容量大、占用体积小、质量轻、携带方便(合理即可)
解析:
(1)由反应物和生成物的化合价看,H2发生了歧化反应。
(2)根据化合价变化规律可写出锂与液氨反应的方程式:
2Li+2NH3(l)===2LiNH2+H2↑,锂元素被氧化,氢元素被还原。
(3)由方程式LiH+H2O===LiOH+H2↑,可知1molLiH参加反应,放出H2的体积在标准状况下为22.4L,即22400mL,而1molLiH的质量为8g,其体积为
=9.756cm3=9.756mL,参加反应的LiH体积与放出H2(标准状况)的体积比为9.756mL∶22400mL=1∶2296。
(4)由(3)看出,LiH储氢容量大,易于携带,安全性好等。
17.一种以黄铜矿和硫黄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Ⅰ的化学方程式为FeCuS2+S===FeS2+CuS,FeCuS2中的S化合价为-2价、
Cu为+2价。
反应Ⅱ滤液的主要成分为CuCl
。
(1)反应Ⅰ中的氧化产物与还原产物的质量之比________________________________;
反应Ⅰ生成12gFeS2转移电子的物质的量为_________________________________。
(2)反应Ⅱ的离子方程式为__________________________________________________。
(3)反应Ⅲ通入空气的目的是_____________
_________。
一定温度下,在反应Ⅲ所得的溶液中加入稀硫酸,可以析出硫酸铜晶体,可能原因是__________________________。
(4)以黄铜矿(主要成分CuFeS2)为原料制备铜,也可以采用“火法熔炼工艺”。
“火法熔炼工艺”中的“焙烧”程序,是在通入少量空气的情况下使黄铜矿部分脱硫生成焙砂(主要成分是Cu2S和FeO)和SO2,该反应的化学方程式为
________________________________________________________________________。
答案:
(1)1∶1 0.1mol
(2)CuS+4Cl-+Cu2+===S+2CuCl
(3)使反应Ⅱ生成的一价铜离子被氧化成二价铜离子 硫酸铜的溶解度小于氯化铜的溶解度
(4)2CuFeS2+4O2===Cu2S+3SO2+2FeO
解析:
(1)反应Ⅰ中,Fe(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)都没发生化合价变化,实质上FeCuS2中-2价的S与单质S的归中反应,FeS2
既是氧化产物,又是还原产物。
电子转移情况为
。
(2)CuCl2、CuS中的铜均为+2价,而滤液中CuCl
的Cu为+1价,CuS中-2价S被氧化为单质S,依据流程中的信息即可写出方程式。
(3)解释晶体的析出与溶解一般都要从溶解度(或溶度积)入手。
(4)由题目叙述可知反应物为FeCuS2、O2,生成物为Cu2S、FeO、SO2。
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